通信原理Chp1(通信工程)

1、通信通信原理原理2014-2015 第二学期第二学期 通信通信13级级工学院电子信息通信学科通信工程教研室工学院电子信息通信学科通信工程教研室 11/18课程信息课程信息v 教教 材材 - -通信原理通信原理（第（第7 7版）版） 樊昌信樊昌信 曹丽娜曹丽娜 主编主编 国防工业出版社国防工业出版社v 主主 讲讲 - - 朱朱 东东 弼弼 教授教授 教研室：通信工程（工学院教研室：通信工程（工学院505505） E-mail ： Tel ：2v 学学 时时 数数：7272学时学时 ( (含实验含实验 8 8学时）学时）v 课程性质课程性质：必修课：必修课v 考核方法考核

2、方法：平时成绩占总成绩平时成绩占总成绩 3030( (考勤、作业、课堂参与考勤、作业、课堂参与) )实验课成绩占总成绩实验课成绩占总成绩 10%10% ( (实验操作及实验报告实验操作及实验报告) )期末考试（期末考试（闭闭卷），占总成绩卷），占总成绩 6060。v 相关课程相关课程：信号与系统、随机信号分析、信息论、：信号与系统、随机信号分析、信息论、 移动通信、卫星通信等移动通信、卫星通信等课程信息课程信息 3v 课程内容课程内容：讲述通信系统基本模型、信道、模拟通信系统、讲述通信系统基本模型、信道、模拟通信系统、 数字基带传输系统、数字频带传输系统等。数字基带传输系统、数字频带传输系统等

3、。v 课程目的课程目的：了解各种通信系统的基本组成，掌握通信系统的了解各种通信系统的基本组成，掌握通信系统的 基础理论和工作原理；培养学生进行现代通信基础理论和工作原理；培养学生进行现代通信 技术研究、开发和通信工程设计与调测能力。技术研究、开发和通信工程设计与调测能力。v 参参 考考 书书：通信原理通信原理马海武等马海武等 北京邮电大学出北京邮电大学出版社版社 通信原理简明教程通信原理简明教程南利平南利平 清华大学出版社清华大学出版社 其他教材、教学指导书及习题解答其他教材、教学指导书及习题解答课程信息课程信息 4v 本学期讲课内容本学期讲课内容 第第1 1章章 绪论绪论 第第2 2章章 确

4、知信号确知信号 第第3 3章章 随机过程随机过程 第第4 4章章 信道信道 第第5 5章章 模拟调制系统模拟调制系统 第第6 6章章 数字基带传输系统数字基带传输系统 第第7 7章章 数字带通传输系统数字带通传输系统 第第9 9章章 数字信号的最佳接收数字信号的最佳接收课程信息课程信息 51.1 1.1 概述概述.1 通信的发展通信的发展1.1.2 1.1.2 消息、信息与信号消息、信息与信号1.1.2 2 通信系统模型通信系统模型第一章第一章 绪绪 论论 6第一阶段：语言、手势、烽火台、金鼓等第一阶段：语言、手势、烽火台、金鼓等第二阶段：文字、印刷术、邮政第二阶段：文字、印刷

5、术、邮政第三阶段：电报、电话、广播等第三阶段：电报、电话、广播等第四阶段：通信与计算机的结合、网络第四阶段：通信与计算机的结合、网络通信（通信（CommunicationCommunication）是把消息从一地有效地是把消息从一地有效地传递到另一地，即消息传递的全过程。传递到另一地，即消息传递的全过程。1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展v 通信的发展阶段通信的发展阶段（按人类交流方式的不同）按人类交流方式的不同）v 通信的定义通信的定义 7v 最早的电通信设想最早的电通信设想 17531753年年2 2月月1717日日，苏格兰人杂志上发表了，苏格兰人杂志上发表了一封署名一封署名C.

6、MC.M的书信。在这封信中，作者提的书信。在这封信中，作者提出了用电流进行通信的大胆设想。他建议：出了用电流进行通信的大胆设想。他建议：把一组金属线从一个地点延伸到另一个地点，把一组金属线从一个地点延伸到另一个地点，每根金属线与一个字母相对应。每根金属线与一个字母相对应。 1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 8v 最早的有线电报最早的有线电报18441844年年5 5月月2424日日， 莫尔斯莫尔斯从华盛顿到巴尔的摩从华盛顿到巴尔的摩 拍发人类历史上的第一份电报拍发人类历史上的第一份电报。“上帝创造了何等奇迹上帝创造了何等奇迹!”!”莫尔斯发出第一封莫尔斯发出第一封电报设备的复制品电

7、报设备的复制品 1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 9v 最早的有线电话最早的有线电话 18751875年年6 6月月2 2日日， 美国人亚力山大美国人亚力山大. .格雷厄姆格雷厄姆. .贝尔贝尔( (Bell,Bell,Alekander Graham)Alekander Graham)发明了电话。发明了电话。“1875“1875年年6 6月月2 2日电话诞生在这里日电话诞生在这里”18761876年年2 2月月1414日日， 贝尔申请了那个著名的他和沃森一直贝尔申请了那个著名的他和沃森一直研究着的装置研究着的装置电话的专利。电话的专利。贝尔获得电话的贝尔获得电话的专利证书专利证书

8、 1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 10v 电磁波的发现电磁波的发现 18871887年年3 3月月2121日日， 德国物理学家德国物理学家赫兹赫兹（HertzHertz）在实验中发现，电火花在实验中发现，电火花的能量能够越过空间传到远处。这是人类历史上第的能量能够越过空间传到远处。这是人类历史上第一次证实了电磁波的存在。一次证实了电磁波的存在。 但赫兹断然否认选用电磁波进行通信的可能性。但赫兹断然否认选用电磁波进行通信的可能性。 他认为如要利用电磁波进行通信的话，需要有一面他认为如要利用电磁波进行通信的话，需要有一面面积与欧洲大陆相当的巨型反射镜。面积与欧洲大陆相当的巨型反射镜。

9、 1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 11v 最早的无线通信最早的无线通信 18951895年年5 5月月7 7日日， 3636岁的岁的波波夫波波夫在彼德堡的俄国物理化在彼德堡的俄国物理化学会的物理分会上，宣读了关于学会的物理分会上，宣读了关于“金金属屑与电振荡的关系属屑与电振荡的关系”的论文，并当的论文，并当众展示了他发明的无线电接收机。众展示了他发明的无线电接收机。 “要是我能指挥电磁波，要是我能指挥电磁波， 就可飞越整个世界就可飞越整个世界! !” 波波夫实验用的波波夫实验用的无线电接收机无线电接收机 1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 12v 人类首次远距离无线电通

10、信人类首次远距离无线电通信 18971897年年5 5月月1818日日, ,马可尼马可尼进行横跨布里斯托尔（进行横跨布里斯托尔（BristolBristol） 海峡的无线电通信取得成功，通信距离为海峡的无线电通信取得成功，通信距离为1414公里。公里。1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 13v 影响通信发展的重要发明或理论影响通信发展的重要发明或理论 19061906年年, , Lee DeforestLee Deforest发明了真空三极管放大器。发明了真空三极管放大器。 19251925年年，英国发明家贝尔德在前人研究的基础上终于，英国发明家贝尔德在前人研究的基础上终于 制成了世

11、界上第一台有实用价值的电视机。制成了世界上第一台有实用价值的电视机。19411941年年，John V.AtanasoffJohn V.Atanasoff在衣阿华州立大学发明在衣阿华州立大学发明 数字计算机。数字计算机。19471947年年，贝尔实验室的，贝尔实验室的Steve O.RiceSteve O.Rice给出了噪声的给出了噪声的 统计描述。统计描述。 1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 14v 影响通信发展的重要发明或理论影响通信发展的重要发明或理论 19481948年年，贝尔实验室向公众，贝尔实验室向公众 展示了用以取代真空管的展示了用以取代真空管的 晶体管。晶体管。19

12、481948年年，Claude Claude E.ShannonE.Shannon 发表了信息论。发表了信息论。著名的香农公式：著名的香农公式：2log1SCBNC C 信道容量信道容量B B 信号带宽信号带宽S/N S/N 信号与噪声的功率之比信号与噪声的功率之比1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 1519571957年年1010月月4 4日日，原苏联发射了第一颗人造地球卫星，原苏联发射了第一颗人造地球卫星，地球上第一次收到了来自人造卫星的电波。它不仅地球上第一次收到了来自人造卫星的电波。它不仅标志着航天时代的开始，标志着航天时代的开始， 也意味着一个利用卫星也意味着一个利用卫星进

13、行通信的时代即将到来。进行通信的时代即将到来。19581958年年，发明了集成电路。，发明了集成电路。19641964年年，电子电话交换机投入使用。，电子电话交换机投入使用。19721972年年，摩托罗拉公司演示蜂窝电话系统。，摩托罗拉公司演示蜂窝电话系统。v 影响通信发展的重要发明或理论影响通信发展的重要发明或理论 1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 1619761976年年，出现个人计算机。，出现个人计算机。19791979年年，6464KBKB随机存储器的出现宣告超大规模集成随机存储器的出现宣告超大规模集成 （VLSIVLSI）电路时代的到来。电路时代的到来。19801980年

14、年，贝尔公司推出，贝尔公司推出FT3FT3光纤通信系统。光纤通信系统。19851985年年，传真机（，传真机（FAXFAX）广泛使用。广泛使用。19891989年年，卫星全球定位系统（，卫星全球定位系统（GPSGPS）完成部署完成部署 。19951995年年，互联网（，互联网（InternetInternet）及及WWWWWW浏览广泛流行。浏览广泛流行。20002000年年，高速个人计算机、数字电视、数字广播等。，高速个人计算机、数字电视、数字广播等。v 影响通信发展的重要发明或理论影响通信发展的重要发明或理论 1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 17 移动通信己成为通信的主要方式移

15、动通信己成为通信的主要方式2 2G(GSM/CDMA)G(GSM/CDMA)、3G(3G(WCDMAWCDMA/ /CDMA2000CDMA2000/ /TD-SCDMA)TD-SCDMA)4 4G-LTEG-LTE（FDD/TDDFDD/TDD）v 通信的当前状况通信的当前状况 IP IP网正成为多媒体通信的综合通信平台网正成为多媒体通信的综合通信平台 IPIP电话、电话、IPTVIPTV 电话网、计算机网、电视网正走向融合电话网、计算机网、电视网正走向融合1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 18All IP 网络网络语言、数据、语言、数据、视频信息于视频信息于一网之中一网之中各网

16、合一为人各网合一为人类工作和生活类工作和生活提供方便提供提供方便提供统一解决方案统一解决方案v 未来的通信网未来的通信网1.1.1 1.1.1 通信的发展通信的发展 191.1.2 1.1.2 消息、信息与信号消息、信息与信号v 消息消息(message)消息是指通信系统传输的对象，它是信息的消息是指通信系统传输的对象，它是信息的 载体。可分为两大类：连续消息和离散消息。载体。可分为两大类：连续消息和离散消息。v 信息信息(information)信息是消息中所包含的有效内容。消息是信息信息是消息中所包含的有效内容。消息是信息的物理必须形式，而信息是消息的内涵。的物理必须形式，而信息是消息的内

17、涵。v 信号信号(signal)信号是消息的传输载体。在电信系统中，传输信号是消息的传输载体。在电信系统中，传输的是电信号。两类：模拟信号和数字信号。的是电信号。两类：模拟信号和数字信号。 20v 模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号 模拟信号模拟信号载荷消息的信号参量取值是连续载荷消息的信号参量取值是连续( (不可数、无穷多不可数、无穷多) )的，的，如电话机送出的语音信号，其电压瞬时值是随时间如电话机送出的语音信号，其电压瞬时值是随时间连续变化的。连续变化的。 (a) 话音信号 (b) 抽样信号 图1-2 模拟信号1.1.2 1.1.2 消息、信息与信号消息、信息与信号 21载荷消息的信号

18、参量取值为有限个，例如电报信号、载荷消息的信号参量取值为有限个，例如电报信号、计算机输入输出信号：计算机输入输出信号： (a) 二进制信号 (b) 2PSK信号图1-3 数字信号 数字信号数字信号1.1.2 1.1.2 消息、信息与信号消息、信息与信号v 模拟信号与数字信号 221.1.2 1.1.2 消息、信息与信号消息、信息与信号v 消息与电信号消息与电信号消息与电信号之间的转换通常由各种传感器来消息与电信号之间的转换通常由各种传感器来实现的。实现的。- - 话筒把声波转变成音频电信号；话筒把声波转变成音频电信号；- - 摄像机把图像转变成视频电信号；摄像机把图像转变成视频电信号；- -

19、热敏电阻把温度转变成电信号。热敏电阻把温度转变成电信号。 231.2 1.2 通信系统模型通信系统模型 v 通信系统一般模型通信系统一般模型UTRAN & COREUEUE信息源信息源发送设备发送设备信道信道接收设备接收设备信宿信宿噪声源噪声源（发送端）（发送端）（接收端）（接收端） 241.2 1.2 通信系统通信系统模型模型 也称信源，把各种消息转换成原始电信号；也称信源，把各种消息转换成原始电信号；模拟信源模拟信源( (语音、图像等语音、图像等) )；离散信源；离散信源( (符号、文字等符号、文字等) ) ；信息源信息源为了使这个原始信号适合在信道中传输，为了使这个原始信号适合在

20、信道中传输，发送设备对原始信号完成某种变换，然后再送入信道；发送设备对原始信号完成某种变换，然后再送入信道；发送设备发送设备信道是指信号传输的通道，信源与信宿之间的联系；信道是指信号传输的通道，信源与信宿之间的联系；信道（传输媒介）信道（传输媒介）v 通信系统一般模型通信系统一般模型 各部分功能各部分功能 25信道中以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表现；信道中以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表现；噪声源噪声源1.2 1.2 通信系统模型通信系统模型 与发送设备相反，从接收信号中恢复出相应的原始信号；与发送设备相反，从接收信号中恢复出相应的原始信号；接收设备接收设备传送消息的目的地，

21、将原始电信号转换成相应的消息传送消息的目的地，将原始电信号转换成相应的消息；信宿信宿v 通信系统一般模型通信系统一般模型 各部分功能各部分功能 261.2 1.2 通信系统模型通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的系统；模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的系统；v 模拟通信系统模型模拟通信系统模型把原始信号转换成其频带把原始信号转换成其频带适合在信道中传输的信号。适合在信道中传输的信号。两种变换：两种变换： 模拟消息模拟消息 原始电信号（基带信号）原始电信号（基带信号） 基带信号基带信号 已调信号（带通信号）已调信号（带通信号）模拟息源模拟息源调制器调制器信道信道解调器解调器信

22、宿信宿噪声源噪声源 271.2 1.2 通信系统通信系统模型模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的系统；数字通信系统是利用数字信号来传递信息的系统；v 数字通信系统模型数字通信系统模型当信源给出的是模拟信号时，将其转换成数字信号；当信源给出的是模拟信号时，将其转换成数字信号；减少码元数目和降低码元数率，即压缩数据，提高传送的有效性。减少码元数目和降低码元数率，即压缩数据，提高传送的有效性。加入多余的数字码以达到接收端可以发现和纠正误码加入多余的数字码以达到接收端可以发现和纠正误码的目的。又称抗干扰编码，解决数字通信的可靠性。的目的。又称抗干扰编码，解决数字通信的可靠性。人为地将被传输的数

23、字序列扰乱，即加上密码。人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码。 281 1）抗干扰、抗噪声能力强，无噪声积累）抗干扰、抗噪声能力强，无噪声积累；2 2）传输差错可控）传输差错可控；3 3）利用现代技术，便于对信息进行处理、存储、交换）利用现代技术，便于对信息进行处理、存储、交换；4 4）易于集成化，使通信设备微型化。）易于集成化，使通信设备微型化。5 5）易于加密处理，保密性强）易于加密处理，保密性强；数字通信的优点数字通信的优点1 1）数字信号占用的频带宽）数字信号占用的频带宽；2 2）对同步要求高，系统设备比较复杂）对同步要求高，系统设备比较复杂。数字通信的缺点数字通信的缺点1.2 1

24、.2 通信系统模型通信系统模型v 数字通信的特点数字通信的特点重点重点 291.1.3 3 通信系统分类与通信方式通信系统分类与通信方式1.41.4 消息及其度量消息及其度量1.5 1.5 通信系统主要性能指标通信系统主要性能指标第一章第一章 绪绪 论论 30 电话、电报、数据、图像电话、电报、数据、图像 模拟通信系统、数字通信系统模拟通信系统、数字通信系统 频分复用频分复用(FDM)(FDM)、时分复用、时分复用(TDM)(TDM) 码分复用码分复用(CDM)(CDM)、空分复用、空分复用(SDM)(SDM)1.1.3 3 通信系统分类通信系统分类与通信方式与通信方式v 按通信业务分类按通信

25、业务分类v 按传输信号的特征分类按传输信号的特征分类v 按复用方式分类按复用方式分类通信系统的分类通信系统的分类v 按工作波段分类按工作波段分类 长波、中波、短波通信，远红外线通信等长波、中波、短波通信，远红外线通信等 31v 按调制方式分类按调制方式分类 基带传输系统基带传输系统 直接传输原始电信号直接传输原始电信号 如电话音频信号、有线广播等如电话音频信号、有线广播等 带通传输系统带通传输系统 传输已调信号传输已调信号 如无线广播、卫星通信、电视广播等如无线广播、卫星通信、电视广播等通信系统的分类通信系统的分类v 按传输媒介分类按传输媒介分类 有线传输：有线传输： 线对、同轴电缆、波导和光

26、纤等；线对、同轴电缆、波导和光纤等； 无线传输：无线传输：长中短波、米波、激光空间传播等。长中短波、米波、激光空间传播等。1.1.3 3 通信系统分类通信系统分类与通信方式与通信方式 321.1.3 3 通信系统分类通信系统分类与通信方式与通信方式 通信方式通信方式v 单工、半双工和全双工通信单工、半双工和全双工通信如遥测、遥控等如遥测、遥控等单工通信单工通信如无线对讲机等如无线对讲机等半双工通信半双工通信如普通电话等如普通电话等全双工通信全双工通信重点重点 331.1.3 3 通信系统分类通信系统分类与通信方式与通信方式 通信方式通信方式v 并行传输和串行传输并行传输和串行传输 并行传输并行

27、传输将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输。在两条或两条以上的并行信道上同时传输。优点：优点： 节省传输时间，速度快；节省传输时间，速度快； 不需要字符同步措施不需要字符同步措施缺点：缺点： 需要需要 n 条通信线路，条通信线路， 成本高。成本高。 341.1.3 3 通信系统分类通信系统分类与通信方式与通信方式 通信方式通信方式v 并行传输和串行传输并行传输和串行传输 串行传输串行传输将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输。码元地在一条信道上传输。

28、优点：优点： 只需一条通信信道，节省只需一条通信信道，节省 线路铺设费用线路铺设费用缺点：缺点： 速度慢，需要外加码组或速度慢，需要外加码组或 字符同步措施。字符同步措施。 351 1. .4 4 信息及其度量信息及其度量 信息信息消息中所包含的抽象的本质的内容；消息中所包含的抽象的本质的内容；事物运动状态或存在方式的不确定性；事物运动状态或存在方式的不确定性；信息包含在消息当中；信息包含在消息当中；消息是表达信息的工具、载荷信息的客体；消息是表达信息的工具、载荷信息的客体；信息和信息和消息消息信息量信息量评价传输信息多少的一种度量；评价传输信息多少的一种度量； 信息与信息量信息与信息量 36

29、1.4 信息及其度量 信息量的定义信息量的定义1.I = IP(x)；2.P(x) I反之亦然；反之亦然； P(x) =1，I=0；3.若若干互相独立事件构成的消息，所含信息量干互相独立事件构成的消息，所含信息量 等于各独立事件信息量的和等于各独立事件信息量的和 IP(x1)P(x2) = IP(x1)+IP(x2)+v 消息中所含的信息量大小与消息出现的概率有关消息中所含的信息量大小与消息出现的概率有关 37v信息量定义信息量定义：离散消息：离散消息x 所含信息量为所含信息量为I I = = a = - = - aP( (x) )(1xP1.4 信息及其度量 信息量的定义及单位信息量的定义及

30、单位重点重点v信息量单位：信息量单位：a= 2时，称为比特时，称为比特(bit) a= e时，称为奈特时，称为奈特(nat) a=10时，哈特莱时，哈特莱 38例例1 1 已知二元离散信源有已知二元离散信源有“0”0”、“1”1”两种符号，出现两种符号，出现 “ “0”0”的概率为的概率为3/43/4，求出现，求出现“1”1”的信息量。的信息量。例例2 2 求求 1) 1) 2 2 进制数字信号中，一个码元的信息量；进制数字信号中，一个码元的信息量； 2) 2) M M 进制数字信号中，一个码元的信息量。进制数字信号中，一个码元的信息量。解：解： I I（1)1) loglog2 2（1/41

31、/4） 2 bit2 bit；解：解：（1 1）I I2 2 loglog2 2（1/21/2） 1 bit1 bit； （2 2）I IM M loglog2 2（1/1/M M ） loglog2 2 M M bitbit。1 1. .4 4 信息及其信息及其度量度量 39设离散消息源是一个有设离散消息源是一个有n个符号组成的集合，符号集中的个符号组成的集合，符号集中的每一个符号每一个符号 在消息中是按一定概率在消息中是按一定概率 独立出现，独立出现，设符号集中各符号出现的概率为设符号集中各符号出现的概率为 ，并且有并且有 ，则，则 所包含的所包含的信息量分别是信息量分别是 。 ixiP(

32、x )12n12nx ,x ,xP(x ),P(x ),P(x )nii 1P(x )112nx ,x ,x21222nlog P(x ), log P(x ), log P(x )离散信源的信息量离散信源的信息量1 1. .4 4 信息及其度量信息及其度量 40是指每个符号所含信息量的统计平均值，是指每个符号所含信息量的统计平均值，n个符号的个符号的离散信息源的平均信息量为离散信息源的平均信息量为 H(x) 也叫做也叫做 信源的熵信源的熵 （EntropyEntropy）。）。当每个符号等概率出现且各符号的出现统计独立时，当每个符号等概率出现且各符号的出现统计独立时，H(x)最大，最大熵为最

33、大，最大熵为 H max 。)(log)(21iniixpxpnnnni221loglog11 1. .4 4 信息及其度量信息及其度量离散信源的平均信息量离散信源的平均信息量 41【例例1-21-2】一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符号组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每个符号的出现都是独立的。试求某消息2010201302130 01203210100321010023102002010312032100120210的信息量。【解解】 此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出现 13次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的信息量每

34、个符号的算术平均信息量为)b(1088log74log134log143/8log232222I符号）比特符号数/(89. 157108II1 1. .4 4 信息及其度量信息及其度量 42若用熵的概念来计算：若用熵的概念来计算：则该消息的信息量则该消息的信息量符号）（比特/906. 181log8141log4141log4183log832222H)b(64.108906.157I1 1. .4 4 信息及其度量信息及其度量以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处理方法以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处理方法不同。前一种按算数平均的方法，结果可能存在误差。不同。前一种按算数平均的

35、方法，结果可能存在误差。这种误差将随着消息序列中符号数的增加而减小。这种误差将随着消息序列中符号数的增加而减小。当消息序列较长时，用熵的概念计算更为方便。当消息序列较长时，用熵的概念计算更为方便。 431 1. .4 4 信息及其度量信息及其度量连续信源的信息度量连续信源的信息度量v 连续信源的平均信息量连续信源的平均信息量 连续消息的平均信息量定义为连续消息的平均信息量定义为 其中其中 p(x) 为连续信号在每个抽样点上取值的一元为连续信号在每个抽样点上取值的一元 概率密度函数。概率密度函数。 ( )logaH xfxfx dx 441.5 1.5 通信系统主要性能指标通信系统主要性能指标有

36、效性有效性通信系统传输消息的通信系统传输消息的“速率速率”问题，即快慢问题问题，即快慢问题可靠性可靠性通信系统传输消息的通信系统传输消息的“质量质量”问题，即好坏问题问题，即好坏问题标准性标准性通信系统的接口、各种结构及协议是否合乎通信系统的接口、各种结构及协议是否合乎 国家、国际标准。国家、国际标准。适应性适应性通信系统使用时的环境条件通信系统使用时的环境条件经济性经济性通信系统的成本问题通信系统的成本问题 451.5 1.5 通信系统主要性能指标通信系统主要性能指标有效性：有效带宽来度量；有效性：有效带宽来度量； 同样的消息采用不同的调制方式，则需要同样的消息采用不同的调制方式，则需要 不

37、同的频带宽度，频带越窄，有效性越好；不同的频带宽度，频带越窄，有效性越好；可靠性：接收端接收设备输出的信噪比来度量；可靠性：接收端接收设备输出的信噪比来度量； 信噪比信噪比 S/N = S/N = 信号功率信号功率/ /噪声功率；噪声功率； 对数形式（对数形式（S/NS/N）dB=10log(S/N)dB=10log(S/N)；重点重点模拟通信系统的性能度量模拟通信系统的性能度量 46可靠性：用差错率来衡量；可靠性：用差错率来衡量； 误比特率误比特率 误码元率误码元率总比特数总比特数单位时间内系统传输的单位时间内系统传输的比特数比特数单位时间内错位接收的单位时间内错位接收的b bP P总码元数总码元数单位时间内系统传输的单位时间内系统传输的单位时