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文件名称:《通信原理》备课笔记1.doc
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更新时间:2014-04-29 06:05:37
通信原理
2. 数字通信系统
* 数字通信系统:信道中传输数字信号的系统
* 数字通信系统模型
(a)
加密器、解密器——对信号进行加密和解密
编码器、解码器——提高传输的有效性(信源编码);控制信道噪声对信号产生的影响(信道编码)
调制器、解调器——将信号进行频率变换。
(b)
* 数字通信优点
(1)抗干扰能力强
(2)便于进行信号加工与处理
(3)传输中出现的差错(误码)可以设法控制,提高了传输质量
(4)数字信息易于加密且保密性强
(5)能够传输话音、电视、数据等多种信息,增加了通信系统的灵活性和通用性
* 数字通信缺点
占用频带宽(频带利用率低)
* 数字通信中的同步
同步——接收数据与发送数据(码元)要节拍相同
1.3 通信系统的分类及通信方式
1.3.1 通信系统分类
* 消息的物理特征:电话通信系统
微波通信系统
光纤通信系统
卫星通信系统
移动通信系统
* 调制方式: 基带传输
频带传输
* 信号特征: 模拟通信系统
数字通信系统
* 传输媒介: 有线
无线
* 复用方式: 频分复用
时分复用
码分复用
* 工作波段: 长波
中波
短波
微波
光波
一种通信系统可以分属不同的种类,比如我们所熟悉的无线电广播既是中波通信系统(短波通信系统),频带通信系统、模拟通信系统,也是无线通信系统
1.3.2 通信方式
* 点到点系统 单工通信——信号单方向传输(广播)
半双工通信——信号双方向传输,但不能同时进行(对讲机)
全双工通信——信号双方向传输,可以同时进行(电话)
* 数字系统 串行通信
并行通信
思考题1-2
1.4 信息的度量
信息(information)与消息(message)的意义相似,但信息的含义更具有普遍性、抽象性。
消息可以有各种各样的形式,但是其内容可以统一用信息来表示,信息可以理解为消息中包含的有意义的内容。
人们得到消息前,对它的内容有一种“不确定性”,信息就是对这种不确定性的定量描述。
传输信息的多少用“信息量”进行衡量。
1. 信息定义
对消息统计特性的一种定量描述。
2. 信息度量
信息量——I(x)
消息出现的概率——P(x)
它们之间有如下规律:
(1)信息量与消息出现的概率有关
(2)消息出现的概率越小,信息量越大;消息出现的概率越大,信息量越小
(3)若干独立事件构成的消息,它们的信息量等于各独立事件信息量的和
*信息量(离散消息)
信息量的单位
比特 bit ~用得较多
奈特 net
笛特 Det
r进制单位
*例题1-1 已知二元离散信源只有“0”、“1”两种符号,若“0”出现概率为1/3,求出现“1”所含的信息量。
解 由于全概率为1,因此出现“1”的概率为2/3。由信息量定义式可知,出现“1”的信息量
*平均信息量(离散消息)
——消息由多个符号组成,设概率空间为
且
则平均信息量
(bit/符号)
*信息量(连续消息)
~连续消息出现的概率密度
1.5 主要性能指标
*有效性——传送信息的快慢
*可靠性——传送信息的质量
1.5.1 模拟通信系统的性能指标
*有效性——系统的传输带宽(由传输介质、对信号的处理方式决定)
*可靠性——系统的信噪比(由信号功率、噪声特征、信道特性、接收端性能等决定。普通电话要求SNR>20dB,电视图像要求SNR>40dB)
dB
1.5.2 数字通信系统的性能指标
*有效性——传输速率
*可靠性——差错率