通信原理第章

通信原理第1章绪论一、发展历史与趋势（1）通信：信息传输或消息传输。通信历史回顾：非电的通信系统：旌旗、烽火台、飞鸽传书等。电通信系统：电话、电视、因特网、物联网等。以传输的业务为例：电话通信业务1837年

莫尔斯发明电报。1876年

贝尔为他发明的电话机申请了专利。1926年

贝尔实验室发明了横越大西洋的无线电话机，纽约和伦敦

之间首次开通无线电话业务。1962年

贝尔实验室研制成第一颗国际通信卫星，担负600路电话

通信并首次将电话信号从美国传到大西洋彼岸的欧洲。80年代

数字程控电话业务的开展直到现在IP网络电话。

一、发展历史与趋势（2）图像通信业务：还没有普及到语音通信那样的程度。1843年

美国人AlexanderBain

发明了属于图像通信范围的传真机。1925年Bell

实验室完成了现代传真的研制工作，并于次年设了横越美国大陆的照片传真业务。

1925年美国人J.L.Baird

发明了电视。1931年在美国纽约、洛杉矶开始电视试播。60年代逐渐形成了目前世界上NTSC、PAL

和SECAM

三大模拟电视制式标准。

70年代日本开始高清晰度电视（HDTV）的研究。至今70年代以来，数字图像业务广泛发展起来，VOD、远程医疗、教学视频会议、数字视频广播DVB、高清晰度电视。一、发展历史与趋势（3）数据业务70年代末80年代初期的计算机点对点通信-计算机简单组网Internet通信手段而言卫星通信地面微波中继通信的继承和发展。卫星通信承担了1/3以上的远洋通信业务，并提供了几乎世界上所有的远洋电视，体育节目转播。光纤通信长途干线通信移动通信数据通信网局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。一、发展历史与趋势（4）通信网由于历史和技术上的原因，网络有其独立性，诸如公共电源网，计算机网以及有线电视网，导致资源利用率低→网络综合化，将各类业务综合在同一数字通信网中，ISDN、B-ISDN（综合业务数字网络）。三网融合通信发展将要达到“4A”：Anybody、Anyplace、Anytime、Anyservice。新技术①宽带网核心技术（IP与ATM）②接入网技术WIFI、WIMAX③光纤接入技术④第四代移动通信技术⑤超宽带等无线通信技术（UWB）⑥无线传感器网络zigbee⑦电力通信网、物联网⑧光通信量子通信二、通信系统的组成（1）

信息源：把各种消息转换成原始电信号，如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。

发送设备：产生适合于在信道中传输的信号。

信道：

将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。

噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。

接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。

受信者：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。（信源）（信宿）二、通信系统的组成（2）图1-2模拟通信系统模型图1-3数字通信系统模型

(a)二进制信号(b)2PSK信号图1-4数字信号二、通信系统的组成（3）模拟通信系统调制：将信号变换成适合在信道中传输的信号，如语音信号300Hz–3000Hz调制到2G（900MHz)或3G(1.9G-2.2GHz)的频段上传输。

信源编码：提高信息传输的有效性。S101000.6S2110100.2S31111100.2平均码长31.6信道编码：

提高信息传输的可靠性。如奇偶校验，和校验等初级方法。加密：保密通信。二、通信系统的组成（4）模拟通信与数字通信对比优点：抗干扰能力强，且噪声不积累。传输差错可控。便于处理、变换、存储。便于将来自不同信源的信号综合到一起传输。易于集成，使通信设备微型化，重量轻。易于加密处理，且保密性好。缺点：需要较大的传输带宽。对同步要求高。三、里通信救系统阵分类呈与通拢信方闹式（1）按通感信业冬务分灭类：电报衬通信宇系统旅、电焰话通划信系店统、绩数据数通信神系统竹、图捏像通龙信系统……按调阁制方催式分埋类：基带历传输纪系统古和带膏通（连调制灾）传殿输系苦统（调制肚传输浩系统又分助为多唤种调膛制，掏详见嗽书中乓表1-干1）。按信绸号特峰征分咱类：模拟像通信赢系统兄和数档字通将信系黑统。按传线输媒爪介分蔑类：有线致通信仔系统据和无放线通镇信系么统。按工型作波舍段分咸类：长波盗通信晃、中躬波通作信、辅短波漠通信……按复荡用方紫式分义类：频分睛复用驳、时数分复哗用、染码分些复用祥。三、挪通信机系统浓分类秆与通裂信方身式（2）调制方式用途举例连续波调制线性调制常规双边带调幅AM广播双边带调幅DSB立体声广播单边带调幅SSB载波通信、无线电台、数据传输残留边带调幅VSB电视广播、数据传输、传输非线性调制频率调制FM微波中继、卫星通信、广播相位调制PM中间调制方式数字调制振幅键控ASK数据传输频移键控FSK数据传输相移键控PSK、DPSK、QPSK数据传输、数字微波、空间通信其他高效数字调制QAM、MSK数字微波、空间通信脉冲调制脉冲模拟调制脉幅调制PAM中间调制方式、遥测脉宽调制PDM（PWM）中间调制方式脉位调制PPM遥测、光纤传输脉冲数字调制脉码调制PCM市话、卫星、空间通信增量调制DM（ΔM）军用、民用数字电话差分脉码调制DPCM电视电话、图像编码其他话音编码方式ADPCM中速数字电话三、嚷通信澡系统跳分类蹦与通龙信方蛙式（3）频率范围/Hz名称典型应用3~30极低频（ELF）远程导航、水下通信30~300超低频（SLF）水下通信300~3000特低频（ULF）远程通信3k~30k甚低频（VLF）远程导航、水下通信、声纳30k~300k低频（LF）导航、水下通信、无线电信标300k~3000k中频（MF）广播、海事通信、测向、遇险求救、海岸警卫3M~30M高频（HF）远程广播、电报、电话、传真、搜寻救生、飞机与船只间通信、船岸通信、业余无线电30M~300M甚高频（VHF）电视、调频广播、陆地交通、空中交通管制、出租汽车、警察、导航、飞机通信0.3G~3G特高频（UHF）电视、蜂窝网、微波链路、无线电探空仪、导航、卫星通信、GPS、监视雷达、无线电高度计3G~30G超高频（SHF）卫星通信、无线电高度计、微波链路、机载雷达、气象雷达、公用陆地移动通信30G~300G极高频（EHF）雷达着陆系统、卫星通信、移动通信、铁路业务300G~3T亚毫米波（0.1mm~1mm）未划分，实验用43T~430T红外（7μm~0.7μm）光通信系统430T~750T可见光（0.7μm~0.4μm）光通信系统750T~3000T紫外线（0.4μm~0.4μm）光通信系统注：1kHz=103Hz,1MHz=106Hz,1GHz=109Hz,1THz=1012Hz,1mm=10-3m,1μm=10-6m三、其通信墙系统够分类解与通罗信方厚式（4）单工女通信愁：消息接只能影单方肯向传郊输的老工作大方式昨。半双室工通仔信：通信说双方野都能敞收发跃消息孔，但羡不能梁同时询收发辱的工盗作方标式。全双扩工通拾信：通信薪双方穿可同浪时进衡行收刻发消香息的售工作连方式。三、魂通信赖系统悄分类丑与通貌信方气式（5）并行延传输识：串行腾传输：四、立信息鼓及其昨度量信息叙量与永事件迈出现户的概布率有浸关，波越不吵可能食发生多的事崭件，荒对人查感触休越深爽，信精息量太越大户。若干字个互劣相独衫立事催件构惭成的漆消息布，所眠含信渡息量裳是各首独立弦事件权信息全量之殊和。因此封信息兴量与区概率填之间掏的关赵系为床：例：亲二进割制系吵统[0扯,1铃]等概银率分享布熵：信彻息量颂的统期计平星均值愤，例东如M个符忽号的抢信源禁其熵戚为：书上11页例矛题五