数字通信原理第1章-自学

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1、数字通信原理数字通信原理课程介绍课程介绍 课程性质课程性质 ：必修：必修 考试考试 学时学时 ： 48学时学时 （理论（理论42学时，实验学时，实验6学时）学时） 考试形式考试形式 ：统一安排统一安排笔试（闭卷）笔试（闭卷） 考试成绩分布考试成绩分布 ： 总评成绩总评成绩=理论理论70%+实验实验20%+平时成绩平时成绩10% 先修课程先修课程 ：高等数学高等数学、 电路分析电路分析、 高频电子线路高频电子线路、 信号与系统信号与系统等等 后续课程后续课程 ：信息论、：信息论、 现代通信技术等现代通信技术等 数字通信原理数字通信原理课程是通信、电子课程是通信、电子信息专业大专、本科和硕士研究生

2、的一门信息专业大专、本科和硕士研究生的一门重要的专业基础课，同时也是通信与信息重要的专业基础课，同时也是通信与信息系统专业硕士研究生入学考试课程之系统专业硕士研究生入学考试课程之一。一。 该课程介绍了信息的传输、交换及该课程介绍了信息的传输、交换及通信网的基本原理。以讲授通信网的基本原理。以讲授数字通信的基数字通信的基本概念、基本原理和基本分析方法本概念、基本原理和基本分析方法为主。为主。包括数字基带传输、数字频带传输、模拟包括数字基带传输、数字频带传输、模拟信号的数字传输、数字信号的最佳接收、信号的数字传输、数字信号的最佳接收、差错控制编码、同步技术等。差错控制编码、同步技术等。1、“数字基

3、带信号数字基带信号”实验系统；实验系统；2、“2PSK/2DPSK ” 实验系统；实验系统；3、“16QAM调制解调调制解调” 实验系统；实验系统；开设三个实验：开设三个实验：第一章第一章 绪论绪论6 1.1 通信系统的组成通信系统的组成 1.2 通信系统分类与通信方式通信系统分类与通信方式 1.3 信息及其度量信息及其度量 1.4 主要性能指标主要性能指标返回主目录返回主目录第一章第一章 绪论绪论 1.1通信系统的组成通信系统的组成常用通信术语常用通信术语 克服距离上障碍，交换和传递信息。克服距离上障碍，交换和传递信息。通信通信:（communication)消息：消息：(message)信

4、息：信息：(Information)信号：信号：(signal）电通信电通信光通信光通信利用利用“电电”来传递消息的方式称为来传递消息的方式称为“电通信电通信”，简称，简称“通信通信”。第一章第一章 绪论绪论 1.1通信系统的组成通信系统的组成 有待于传输的语言、文字、有待于传输的语言、文字、 数据或图像等。数据或图像等。常用通信术语常用通信术语 克服距离上障碍，交换和传递信息。克服距离上障碍，交换和传递信息。 通信通信:（communication)消息：消息：(message)信息：信息：(Information)信号：信号：(signal） 离散消息：离散消息：消息状态是可数或离散的消息

5、状态是可数或离散的 连续消息：连续消息：消息状态是连续变化的消息状态是连续变化的利用利用“电电”来传递消息的方式称为来传递消息的方式称为“电通信电通信”，简称，简称“通信通信”。第一章第一章 绪论绪论 1.1通信系统的组成通信系统的组成 有待于传输的语言、文字、有待于传输的语言、文字、 数据或图像等。数据或图像等。常用通信术语常用通信术语 克服距离上障碍，交换和传递信息。克服距离上障碍，交换和传递信息。 是消息中有意义的内容。是消息中有意义的内容。 消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。 指与消息一一对应的电量（电压或电流），是指与消息一一对应的电量（

6、电压或电流），是 消息的物质载体。消息的物质载体。 信息是寄托在电信号的某一参量上（信息是寄托在电信号的某一参量上（的幅度、频的幅度、频率、相位；率、相位；的幅度、宽度、位置）传输的。的幅度、宽度、位置）传输的。通信通信:（communication)消息：消息：(message)信息：信息：(Information)信号：信号：(signal）利用利用“电电”来传递消息的方式称为来传递消息的方式称为“电通信电通信”，简称，简称“通信通信”。第一章第一章 绪论绪论 1.1通信系统的组成通信系统的组成常用通信术语常用通信术语按传输信号分类：按传输信号分类：通信系统：通信系统：实现信息传递所需的一

7、切技术设备和传输媒质的总实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总 和。和。模拟通信系统模拟通信系统 第四章数字通信系统数字通信系统 第五、六、八、九、十章模拟通信的数字传输系统模拟通信的数字传输系统 第七章第一章第一章 绪论绪论本书中的通信均指电通信电通信；信号均指电信号电信号。说明：说明：通信的根本目的：通信的根本目的：在于在于传输含有传输含有信息信息的消息。的消息。 否则，就失去了通信的意义否则，就失去了通信的意义第一章第一章 绪论绪论 1.1.1通信系统的一般模型通信系统的一般模型基于点与点之间的通信系统的模型可用P2图 1 - 1 来描述。图1-1 通信系统的一般模型发送设备发送设

8、备信道信道接收设备接收设备受信者受信者噪声源噪声源发送端发送端接收端接收端信息源信息源1、通信系统的模型、通信系统的模型第一章第一章 绪论绪论是消息的产生地， 2、各部分作用、各部分作用信源：信源：例如：电话机、电视摄像机和电传机、计算机等各种数 字终端设备就是信源。前者属于模拟信源，输出 的是模拟信号；后者是数字信源，输出离散的数 字信号。语言语言电信号语音电信号语音话筒话筒输入转换器输入转换器基带信号：信号的最高频率与最低频率的比值远大于基带信号：信号的最高频率与最低频率的比值远大于1 1的信号。的信号。 即即“”。作用：消息消息 原始电信号原始电信号（消息信号或基带信号）（消息信号或基带

9、信号）变换变换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受信者受信者噪声源噪声源发送端发送端接收端接收端第一章第一章 绪论绪论将信源和信道匹配起来，发送设备：发送设备：变换变换信号信号信号信号直接直接信道信道调制调制信道信道（基带传输）（基带传输）（频带传输）（频带传输）基带信号：基带信号：频带信号：频带信号：信号的频谱从零频率附近，信号的频谱从零频率附近，如语音信号为如语音信号为300-3400HZ300-3400HZ。经过调制以后的已调信号（频带信号）。经过调制以后的已调信号（频带信号）。信源：信源：作用：消息消息 原始电信号原始电信号（基带信号）（基带信号）作用：原始电信号原始

10、电信号 信道信号信道信号变换变换（基带信号（基带信号频带信号）频带信号）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受信者受信者噪声源噪声源发送端发送端接收端接收端第一章第一章 绪论绪论信道信道 ： 是指传输信号的物理媒质是指传输信号的物理媒质无线信道：无线信道：有线信道：有线信道：大气（自由空间）大气（自由空间）明线、明线、 电缆或光纤电缆或光纤发送设备：发送设备：作用：原始电信号原始电信号 信道信号信道信号基带信号基带信号频带信号频带信号信源：信源：作用：消息消息 原始电信号原始电信号（基带信号）（基带信号）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受信者受信者噪声源噪声

11、源发送端发送端接收端接收端第一章第一章 绪论绪论噪声源：噪声源：不是人为加入的设备，而是通信系统中各种设备以及不是人为加入的设备，而是通信系统中各种设备以及信道中所固有的，为了分析方便，把噪声源视为各处信道中所固有的，为了分析方便，把噪声源视为各处噪声的噪声的集中集中表现而表现而抽象加入到信道抽象加入到信道。接收设备：接收设备：是完成是完成发送设备的反变换发送设备的反变换， 即进行解调、译码、解即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的原始基带信号来，对于多路复用信号，复出相应的原始基带信号来，对于多路复用信号，还包括