通信原理

第1章緒論（1.1-2）主講：江金龍E-mail：jljiang@126.comQQ:1005170194(無心(插柳))，Tel江學(xué)院電子工程學(xué)院2/4/20231概要：一、課程介紹及與后繼課程關(guān)系二、課程重要性、涉及相關(guān)理論、教學(xué)參考書三、課程講授（1.1-1.2）2/4/20232課程介紹及與后繼課程關(guān)系通信原理：主要講授通信傳輸，以數(shù)字（電）傳輸為主。

主要內(nèi)容如下：2/4/20233主要內(nèi)容有：

（1）一些基礎(chǔ)問題（第1-3章緒論、確知信號、隨機過程）（2）有哪些傳輸途徑，各自的特性（第4章信道）（3）模擬信號如何帶通傳輸（第5章模擬調(diào)制） （4）數(shù)字信號如何直接傳輸（第6章數(shù)字基帶傳輸）（5）數(shù)字信號如何調(diào)制傳輸（第7章數(shù)字通帶傳輸）

2/4/20234（6）模擬信號如何數(shù)字化（第9章模擬信號的數(shù)字傳輸）（7）數(shù)字信號在傳輸過程中如何盡可能減少差錯（第10章最佳接收、第11章差錯控制編碼）（8）接收端如何定時同步（第13章同步原理，分散講授）

注：第8章等其他章節(jié)在后繼課程講授。2/4/20235

前承課程：信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、通信電子線路

MATLAB及應(yīng)用等。2/4/20236后繼課程：（1）光纖通信（2）程控交換（3）移動通信（4）3G通信（5）計算機網(wǎng)絡(luò)與通信

2/4/20237（1）光纖通信：傳輸媒介是光纖。核心的有線傳輸途徑。容量大，成本低。2/4/20238（2）程控交換：通信網(wǎng)（電話交換，中國電信）

怎樣連接？2/4/20239最笨的方法：優(yōu)點：？？缺點：？？優(yōu)點：簡單、可靠。2/4/202310較聰明的方法：程（序）控（制）交換機2/4/202311（3）移動通信：移動通信網(wǎng)（GSM網(wǎng)絡(luò)，2G，中國移動、聯(lián)通）

我們的手機是不是這樣通信呢？（手機之間直接通信）2/4/2023122/4/202313（4）3G通信：移動通信網(wǎng)（CDMA網(wǎng)絡(luò)，3G，“三分天下”）與2G網(wǎng)絡(luò)類似，但帶寬大，主要增加了可視電話（視頻傳輸）和無線上網(wǎng)。2/4/202314計算機網(wǎng)絡(luò)與通信：計算機網(wǎng)絡(luò)（世界各地信息中心）

2/4/202315靈活應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)互連：如IP電話，三網(wǎng)合一。行業(yè)應(yīng)用：交通指揮系統(tǒng)、防汛調(diào)度系統(tǒng)等，物聯(lián)網(wǎng)………………只要有信息交換，就需要傳輸，通信行業(yè)，誰主沉浮。2/4/2023161、通信原理是通信專業(yè)重要基礎(chǔ)課

2、通信技術(shù)是關(guān)系到國計民生的基礎(chǔ)事業(yè)3、通信產(chǎn)業(yè)相當(dāng)龐大固定電話用戶達到了2.89億戶。手機用戶9.30億戶，其中3G用戶8719.9萬戶。中國的網(wǎng)民1.43億戶。產(chǎn)值：1008.6億元人民幣。發(fā)布時間：2011.08.2312:58/art/1537/20110823/2610343_1.html課程重要性2/4/202317

2011年11月22日17:08來源：人民網(wǎng)工信部：固定電話用戶繼續(xù)減少3G用戶過億全國固定電話用戶2.88億戶。全國移動電話用戶9.64億戶，其中3G用戶1.11億戶?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶達到1.53億戶。

/GB/16349137.html2/4/202318涉及相關(guān)理論信源編碼噪聲概率論與統(tǒng)計率失真理論密碼理論信號處理調(diào)制理論信道編碼隨機過程偽隨機序列信號處理差錯控制編碼濾波理論信源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者電磁場與電波、光纖密碼理論信號與系統(tǒng)、電路分析、電子線路、交換理論、排隊論、同步、通信網(wǎng)等2/4/202319教學(xué)方法簡介重點在概念和原理介紹少數(shù)學(xué)分析、多演示課堂學(xué)習(xí)和課外自學(xué)結(jié)合2/4/202320

上課要求：（1）課前5分鐘點名，點名之后來者即為遲到。請班長自動點名，報告上課情況。（2）作業(yè)布置后，下一周的當(dāng)天交。若該天沒有課，則順延到最近上課的一天。實驗報告也一樣。（3）期末沒有復(fù)習(xí)，也不給課件。請平時做好記錄。2/4/202321上課安排：第1章：2.5次；第3章：3.5次第4章：3次；第5章：6次第6章：4次；第7章：3次第9章：4次；第10章：3次期中考試：1次；機動：2次。實驗安排：

9-16周：每周1次。2/4/202322作業(yè)：第1章：p15：2、4、7、10

第3章：p61：2、3、5

第4章：p84：2、5、7

第5章：p128：2、3、6

2/4/202323第6章：p174：3、6、7

第7章：p235：3、5、17

第9章：p296：7、9、10、11

第10章：p324：4、6、72/4/202324教學(xué)參考書[1]JohnG.Proakis,《DigitalCommunications》,ForthEdition.2001.[2]曹志剛、錢亞生主編，《現(xiàn)代通信原理》，清華大學(xué)出版社，2008[3]樂光新等編，《數(shù)據(jù)通信原理》，人民郵電出版社，1988年；[4]張輝曹麗娜編著，《通信原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》，西安電子科技大學(xué)出版社，2003年；[5]張輝曹麗娜王勇編著，《通信原理輔導(dǎo)》西安電子科技大學(xué)出版社，2000年。網(wǎng)上資源2/4/2023251.1通信的基本概念1.幾個基本概念消息：是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映，是一種客觀存在。例：聽到即將要下雨的消息，不同的人有不同反映。久旱地區(qū)的人？雨量充沛地區(qū)的人？如何評價這種不同呢？2/4/202326信息：是消息中所包含的有效內(nèi)容，具有（）性。久旱地區(qū)的人？雨量充沛地區(qū)的人？例：聽到即將要下雨的消息，不同的人有不同反映。信息量與（）有關(guān)，如何從數(shù)學(xué)上計算一個消息的信息量？一件事件發(fā)生的概率越小，信息量就越大。注：通信原理這門課只從整體上評價一個信息，不考慮個人感受。2/4/202327信號：信息的具體表現(xiàn)形式，可以是聲、光、電、磁，文本等形式。消息“要下雨了”，可能有哪些傳播形式？

通信：利用信號有效地傳輸信息，是信息的時空轉(zhuǎn)移。通信系統(tǒng)：實現(xiàn)信息傳遞的完整設(shè)備及相關(guān)軟件。附系統(tǒng)定義：為實現(xiàn)規(guī)定功能以達到某一目標而構(gòu)成的相互關(guān)聯(lián)的一個集合體或裝置

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電通信系統(tǒng)靠（）信號傳遞信息。

光纖通信系統(tǒng)靠（）信號傳遞信息。

移動通信用戶端靠（）信號傳遞信息。2/4/2023292.常用通信形式：簡單方式：手勢、語言、擊鼓傳令、烽火臺現(xiàn)代方式：電報、電話、廣播、電視、遙測、遙控、因特網(wǎng)

衛(wèi)星通信、深空通信、水聲通信等。2/4/2023301.2通信系統(tǒng)的組成1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型2/4/202331信源：把各種消息轉(zhuǎn)化成電信號稱為基帶信號（頻率較低）發(fā)送設(shè)備：將信源產(chǎn)生的基帶信號轉(zhuǎn)化成適合信道傳輸?shù)男盘栃诺溃簜鬏斝盘柕奈锢砻劫|(zhì)噪聲源：信道中所固有的接收設(shè)備：完成發(fā)送設(shè)備的反變換受信者：將復(fù)原的原始信號轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的消息2/4/202332信源發(fā)出的消息有兩類連續(xù)消息：消息的狀態(tài)連續(xù)變化或不可數(shù)的離散消息：消息的狀態(tài)是可數(shù)的或離散的消息寄托在電信號的某一參數(shù)上模擬信號：參量的取值是連續(xù)的或不可數(shù)的；數(shù)字信號：參量只能取有限的值注：參量指信號幅度、頻率、相位等，與時間的連續(xù)性沒有關(guān)系。2/4/202333（a）模擬信號（b）抽樣信號2/4/202334數(shù)字信號波形2/4/202335信道中傳輸?shù)男盘栆灿袃煞N：

（1）模擬信號（2）數(shù)字信號

通信系統(tǒng)的分類有多種方法。常用的分類按信道中傳輸?shù)男盘柺悄M信號還是數(shù)字信號分為兩大類：（1）模擬通信系統(tǒng)（2）數(shù)字通信系統(tǒng)2/4/202336（1）模擬通信系統(tǒng)

模擬基帶通信系統(tǒng)模型2/4/202337無線電等信道不能傳輸基帶信號，需經(jīng)調(diào)制處理后發(fā)送。模擬帶通通信系統(tǒng)模型2/4/202338模擬通信的主要特點：1）抗干擾能力差；2）不易于保密通信；3）設(shè)備不易于大規(guī)模集成；4）不適應(yīng)飛速發(fā)展的計算機通信的要求；5）簡單、易于實現(xiàn)。2/4/202339（2）數(shù)字通信系統(tǒng)同步問題2/4/202340信源編碼：

i）完成A/D轉(zhuǎn)換；

ii）在保證信息量不變的前提下，通過某種壓縮技術(shù)，減少碼元數(shù)目，降低碼元速率。信源編碼：提高通信的（）性。信源譯碼是信源編碼的逆過程，必須可逆。2/4/202341信道編碼：也稱為差錯控制編碼。通過附加一些比特，來增強數(shù)字信號的抗干擾能力。信道編碼是以犧牲（）為代價，來換來通信的（）性。信道譯碼是信道編碼的逆過程，不是絕對可逆。2/4/202342數(shù)字通信涉及的技術(shù)問題很多，