现代通信系统课件1概述

现代通信系统第一章概述CommunicationsSystemandSimulink1.1通信系统的基本概念1.2通信系统分类1.3数字通信系统1.4通信系统举例第一章概述CommunicationsSystemandSimulink本讲重点数字通信系统组成及各部分的功能数字通信系统的性能指标数字通信系统仿真方法CommunicationsSystemandSimulink通信广义上说用任何方法通过任何媒介跨时/空传递信息，均称为通信。1.1通信系统的基本概念CommunicationsSystemandSimulink通信广义上说用任何方法通过任何媒介跨时/空传递信息，均称为通信。1.1通信系统的基本概念CommunicationsSystemandSimulink通信广义上说用任何方法通过任何媒介跨时/空传递信息，均称为通信。1.1通信系统的基本概念CommunicationsSystemandSimulink通信广义上说用任何方法通过任何媒介跨时/空传递信息，均称为通信。1.1通信系统的基本概念CommunicationsSystemandSimulink通信的任务克服距离的障碍，快速、准确传递信息。通信的基本形式在信源与信宿之间建立一个传输信息的通道—信道。

通信系统实现通信过程的全部技术设备和信道(媒质)的总和。1.1通信系统的基本概念发送设备接收设备信道信源信宿CommunicationsSystemandSimulink1.1通信系统的基本概念1.2通信系统分类1.3数字通信系统1.4通信系统举例第一章概述CommunicationsSystemandSimulink按消息类型分类电报数据图像传真电话综合业务1.2通信系统分类CommunicationsSystemandSimulink按传输媒质分类无线电缆通信光纤通信短波通信卫星通信……有线微波中继通信1.2通信系统分类CommunicationsSystemandSimulink按传输信号的特征分类数字通信模拟通信1.2通信系统分类CommunicationsSystemandSimulink1.1通信系统的基本概念1.2通信系统分类1.3数字通信系统1.4通信系统举例第一章通信系统概述CommunicationsSystemandSimulink1.3数字通信系统1.3.1数字通信的概念1.3.2数字通信系统的组成1.3.4数字通信系统仿真1.3.3数字通信系统的性能指标CommunicationsSystemandSimulink常见的数字信号:电报、计算机的输入/输出、数字化的电视或图象、数字化的语言和数据等。1.3.1数字通信的概念数字通信是以数字信号形式传送信息的通信形式。CommunicationsSystemandSimulink1.3.2数字通信系统的组成信源信源编码信道编码调制信道信宿信源译码信道译码解调噪声干扰CommunicationsSystemandSimulink信源编/译码数据压缩/解压缩(提高信息传输的有效性)信源信源编码信道编码调制信道信宿信源译码信道译码解调噪声干扰需要时完成A/D、D/A转换1.3.2数字通信系统的组成CommunicationsSystemandSimulink信源信源编码信道编码调制信道信宿信源译码信道译码解调噪声干扰信道编/译码通过编/译码来控制差错(用于提高信息传输的可靠性)1.3.2数字通信系统的组成CommunicationsSystemandSimulink信源信源编码信道编码调制信道信宿信源译码信道译码解调噪声干扰调制/解调把数字信号转换成适于信道传输的信号/解调为调制的反过程。1.3.2数字通信系统的组成CommunicationsSystemandSimulink调制信道信源信源编码信道编码调制信道信宿信源译码信道译码解调噪声干扰信道传输信息的通道。狭义信道：指信号传输媒质；广义信道：有调制信道和编码信道。1.3.2数字通信系统的组成CommunicationsSystemandSimulink编码信道信源信源编码信道编码调制信道信宿信源译码信道译码解调噪声干扰信道传输信息的通道。狭义信道：指传输媒质；广义信道：有调制信道和编码信道。1.3.2数字通信系统的组成CommunicationsSystemandSimulink信源信源编码信道编码调制信道信宿信源译码信道译码解调噪声干扰同步子系统用于建立通信系统收发两端相对一致的时间关系。载波同步位同步群同步网同步1.3.2数字通信系统的组成CommunicationsSystemandSimulink军事数字通信系统的一般模型CommunicationsSystemandSimulink1.3.3数字通信系统的性能指标有效性在给定时间、给定信道内能传输的信息内容的多少。可靠性接收信息的准确程度。CommunicationsSystemandSimulink有效性指标-传输数率码元传输速率(B，波特)＝传码率，比特传输速率(b/s)＝传信率，对于M进制码元，1.3.3数字通信系统的性能指标CommunicationsSystemandSimulink数字通信系统的有效性指标

频带利用率—比较系统有效性时，但看它的传输速率是不够的，还应看在这样的传输速率下所占信道的频带宽度。

现实情况下，调制方式MPSK或者MQAM的频带利用率：

CommunicationsSystemandSimulink可靠性指标误比特率（误信率）误码率（误符号率）传输总比特数错误比特数传输总码元数错误码元数1.3.3数字通信系统的性能指标CommunicationsSystemandSimulink实例1-1

一个数字传输系统，QPSK调制、信息速率64kbit/s，滚降系数为0.2，噪声的单边功率谱密度n0=-120dBm/Hz,接收信号功率为-63dBm,如果该系统,为保证还原后的话音达到优质,要求系统Pb=10-4,为此要求归一化信噪比[Eb/n0]=8.4dB,据此回答,系统的频带利用率多少？该系统的通信质量是否达到了通信质量要求，为什么？CommunicationsSystemandSimulink1.3.4数字通信系统仿真包括两部分内容：通信系统仿真是以通信系统为研究对象建立模型，利用计算机对模型进行运算以达到模拟实际通信系统的目的。一、通信系统仿真的概念一是通信系统的模型构造；二是通信系统模型的使用和执行。CommunicationsSystemandSimulink1.3.4数字通信系统仿真二、通信系统仿真建模的主要内容1、信号源:通信系统仿真的起点或者某个子系统的中继，或者是噪声和干扰。2、发射机:将信号源产生的信号变换成信道中传输的仿真波形。3、信道:提供了信号源与收信者之间的连接通路。4、接收机:对信道输出信号反变换，恢复发射机传送的信息。CommunicationsSystemandSimulink1.3.4数字通信系统仿真信息源QAM调制发射滤波器非线性放大接收滤波器差错率估计器信宿噪声源1噪声源2通信系统仿真简化模型三、系统仿真方法CommunicationsSystemandSimulink1.3.4数字通信系统仿真三、系统仿真方法1、建模，模型初始描述2、完善系统输入数据3、对输出结果分析和可信度检验得到系统性能指标CommunicationsSystemandSimulink四、通信系统建模原则分层表示：自顶向下最高层子模块1子模块2子模块n。。。。子模块1子模块n。。。。子模块1子模块n。。。。第一层第二层第三层CommunicationsSystemandSimulink分层表示

模块化设计

简化运算

1.3.4数字通信系统仿真四、通信系统建模原则CommunicationsSystemandSimulink五、仿真误差控制建模误差包括系统建模误差、设备建模误差和随机过程建模误差。处理误差是仿真固有本质。误差控制控制在允许范围内。CommunicationsSystemandSimulink1.1通信系统的基本概念1.2通信系统分类1.3数字通信系统1.4通信系统举例第一章通信系统概述CommunicationsSystemandSimulink1.4通信系统举例1.电缆通信系统3.卫星通信系统4.移动通信系统5.光纤通信系统6.短波通信系统……2.微波中继通信系统CommunicationsSystemandSimulink......高频头功分器卫星电视接收机卫星电视接收机合路器插入自制节目功分器功分器电视机电缆通信系统1.4通信系统举例CommunicationsSystemandSimulink微波中继通信系统1.4通信系统举例CommunicationsSystemandSimulink卫星通信系统1.4通信系统举例CommunicationsSystemandSimulink1.4通信系统举例CommunicationsSystemandSimulink移动通信系统市话局移动业务交换中心BSBSBS中继线(有线)中继线(有线或无线)公用电话网公用移动网无线小区(PSTN)(PSMN)1.4通信系统举例CommunicationsSystemandSimulink光纤通信已用于：光纤通信系统市话局间线路长途干线和海底线路各种局部地区数字网和计算机网光纤通信、卫星通信、移动通信的结合，已成为现代通信的主要方式。光