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* * 要求: 要求课前预习课后复习到课率作 业不提供上课课件 *

一、《通信原理》教学大纲 本课程是为电子信息科学与技术专业和通信工程专业学生开设的一门通信主干课程.

它既是通信专业知识的入门课又是重要的通信的专业基础课.本课程的主要任务是通过讲课、练习,使学生掌握通信原理的基础知识,掌握通信系统的一般问题的解决方法.

二、课程内容 * 第1章 绪论 1.

1 通信的基本概念通信的目的:传递消息中所包含的信息.消息:是物质或精神状态的一种反映,例如语音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等.信息:是消息中包含的有效内容.实现通信的方式和手段:非电的:如旌旗、消息树、烽火台… 电的:如电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网和计算机通信等. * 通信发展简史 1837年,美国人摩尔斯发明电报机. 1875年,贝尔发明史上第一支电话. 1895年,俄国人波波夫和意大利人马可尼同时成功研制了无线电接收机. 1889年意大利人马可尼在英法两国间试拍无线电成功 * 1920年代,收音机问世 1920年代,英国人贝尔德成功进行了电视画面的传送被誉为电视发明人. * 1958年12月18日,美国发射了第一颗通讯卫星,标志着人类通讯事业开始了一个新纪元. * 1946年,美国为了大战的需要,研制了第一部军用电子计算机. 1969年,美军建立阿帕网(ARPANET),目的是预防遭受攻击时,通信中断. 1983年,美国国防部将阿帕网分为军网和民网,渐渐扩大为今天的互联网.1993年,美国宣布兴建信息高速通路计划,整合电脑、电话、电视媒体. 2000年至今-高速个人计算机、扩频通信系统、数字卫星系统、数字电视系统及个人通信时代. * 第1章 绪论 1.2 通信系统的组成1.2.1 通信系统的一般模型信息源(简称信源):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. * 第1章 绪论 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(信宿):把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等. * 第1章 绪论 1.2.2 模拟通信系统模型和数字通信系统模型模拟信号和数字信号模拟信号:代表消息的信号参量取值连续,例如麦克风输出电压: (a) 话音信号 (b) 抽样信号图1-2 模拟信号 * 第1章 绪论 数字信号:代表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:通常,按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统. (a) 二进制信号 (b) 2PSK信号图1-3 数字信号 * 第1章 绪论 模拟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通信系统:两种变换:模拟消息 ? 原始电信号(基带信号)基带信号 ? 已调信号(带通信号) 图1-4 模拟通信系统模型 * 第1章 绪论 数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 信源编码与译码:提高信息传输的有效性完成模/数转换 信道编码与译码:增强抗干扰能力加密与解密目的:保证所传信息的安全数字调制与解调目的:形成适合在信道中传输的带通信号 同步目的:使收发两端的信号在时间上保持步调一致 图1-5 数字通信系统模型 * 第1章 绪论 1.2.3 数字通信的特点优点抗干扰能力强,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 * 第1章 绪论 1.3 通信系统分类与通信方式1.3.1 通信系统的分类按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 … …按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统 调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1.按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统 按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信 … …按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用 * 第1章 绪论 1.3.2 通信方式单工、半双工和全双工通信单工通信:消息只能单方向传输的工作方式半双工通信:通信双方都能收发消息,但不能同时收发的工作方式全双工通信:通信双方可同时进行收发消息的工作方式 * 第1章 绪论 并行传输和串行传输并行传输: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 优点:节省传输时间,速度快:不需要字符同步措施缺点:需要 n 条通信线路,成本高 * 第1章 绪论 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码元地在一条信道上传输优点:只需一条通信信道,节省线路铺设费用缺点:速度慢,需要外加码组或字符同步措施 * 第1章 绪论 1.4 信息及其度量 * 【例】 某客机坠毁 这条消息比 太阳从东方升起 这条消息包含有更多的信息. 上例表明:消息所表达的事件越不可能发生,信息量就越大. * 第1章 绪论 度量信息量的方法事件的不确定程度可以用其出现的概率来描述:消息出现的概率越小,则消息中包含的信息量就越大. 设:P(x) - 消息发生的概率,I - 消息中所含的信息量, 则P(x) 和I之间应该有如下关系:I 是P(x) 的函数: I =I [P(x)]P(x) ?,I ? ;