數(shù)字通信2自古以來(lái)，通信就一直是人類的重要需求。如今，通信已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)角落，如報(bào)紙、手機(jī)、電視，還有辦公室和家里接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)終端等，它們可以迅速地將世界各地的消息傳送給我們。當(dāng)然，還有許多人類思維不能實(shí)時(shí)介入的通信方式。例如，兩臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行的計(jì)算機(jī)通信。因此，通信在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮著極其重要的作用。未來(lái)，人類將進(jìn)入通信的理想境界——任何人（whoever）能在任何時(shí)間（whenever）、任何地點(diǎn)（wherever），以任何方式（whatever）與任何他人（whomever）進(jìn)行“5W”通信的理想方式。引言3學(xué)習(xí)完本章，你應(yīng)重點(diǎn)掌握以下內(nèi)容：

通信系統(tǒng)的一般模型及各部分的作用

數(shù)字通信系統(tǒng)模型

數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)字通信系統(tǒng)的性能度量及相關(guān)計(jì)算本章學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)指南4

回顧世界通信發(fā)展史，使學(xué)生感受到通信領(lǐng)域的科學(xué)家和專業(yè)技術(shù)人員不斷探索，尋找規(guī)律，造福人類的科學(xué)精神和創(chuàng)新精神。

通過(guò)中國(guó)古代通信示例，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到中國(guó)古人通信技術(shù)領(lǐng)先于西方，以提升學(xué)生對(duì)于中華民族、中國(guó)傳統(tǒng)文化的自信。

本章素質(zhì)目標(biāo)學(xué)習(xí)指南第一章

數(shù)字通信系統(tǒng)認(rèn)識(shí)第1講通信的概念和通信系統(tǒng)的一般模型第五章信道編碼第2講線性分組碼7通信的概念及涵義通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)的分類通信方式主要通信資源12345內(nèi)容提要通信系統(tǒng)模型及各部分作用重點(diǎn)難點(diǎn)通信系統(tǒng)是怎么分類的？通信方式是如何劃分的？本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)重點(diǎn)一、通信的概念及涵義一、通信的概念及涵義通信的目的就是傳輸信息。

通信的廣義范疇：電視

汽車導(dǎo)航一、通信的概念及涵義雷達(dá)

互聯(lián)網(wǎng)遙測(cè)遙感飛機(jī)一、通信的概念及涵義利用電信號(hào)傳遞信息的通信方法，稱為電信（telecommunication）

。利用光信號(hào)傳遞信息的通信方法，稱為光通信?，F(xiàn)在，“通信”與“電信”幾乎是同義詞了。通信的含義更加寬廣，不僅要傳遞信息，還要對(duì)信息進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)及顯示等。通信的根本任務(wù)就是完成信息的傳輸和交換。

二、通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)的組成模型：上圖概括地描述了通信系統(tǒng)的組成，該模型反映了通信系統(tǒng)的共性。對(duì)通信系統(tǒng)及其基本理論的討論，一般都是圍繞這一模型而展開(kāi)的。二、通信系統(tǒng)模型信源是原始電信號(hào)（含光信號(hào)）的來(lái)源，它的作用是將原始消息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)（含光信號(hào)），這樣的電信號(hào)通常稱為基帶信號(hào)。信源的作用二、通信系統(tǒng)模型發(fā)送設(shè)備的作用是將消息進(jìn)行各種變換和處理，使之適合于在信道中傳輸。消息轉(zhuǎn)換成信號(hào)，通常要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟，即變換、編碼和調(diào)制，它們可分別進(jìn)行，也可同時(shí)進(jìn)行。發(fā)送設(shè)備的作用發(fā)送設(shè)備是一個(gè)總體概念，它可能包括許多具體的電路與系統(tǒng)。發(fā)送設(shè)備包括為達(dá)到某些特殊要求所進(jìn)行的各種處理，如多路復(fù)用、加密處理和糾錯(cuò)編碼處理等。

二、通信系統(tǒng)模型信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，它是發(fā)送設(shè)備到接收設(shè)備之間信號(hào)傳遞所經(jīng)過(guò)的媒介。信道的種類很多，概括起來(lái)有兩類，即有線信道（如雙絞線、同軸電纜、光纜等）和無(wú)線信道（如無(wú)線電、紅外線等），每一種信道都有其特定的應(yīng)用范圍。信號(hào)在信道的傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生失真。信道中的噪聲和干擾信號(hào)（來(lái)自其他信號(hào)源）也會(huì)疊加到正在傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)上，結(jié)果使接收信號(hào)與發(fā)送信號(hào)相比出現(xiàn)了畸變。嚴(yán)重時(shí)，有用信號(hào)甚至完全被噪音湮沒(méi)，使信息傳輸無(wú)法進(jìn)行。。信道的作用二、通信系統(tǒng)模型接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反，它是對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，得到原始信號(hào)的可識(shí)別形式，以便于恢復(fù)原始信號(hào)。接收機(jī)的處理過(guò)程包括解調(diào)、譯碼、解碼等。對(duì)于多路復(fù)用信號(hào)，還應(yīng)包括多路復(fù)用，實(shí)現(xiàn)正確的分路。接收設(shè)備的作用二、通信系統(tǒng)模型信宿是消息傳輸?shù)膶?duì)象，它的作用與信源相反。信源與信宿可以是人，也可以是設(shè)備，有時(shí)也把它們分別稱為發(fā)終端和收終端。信宿的作用二、通信系統(tǒng)模型通信技術(shù)實(shí)際上就是“通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的技術(shù)”。通信系統(tǒng)是指點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信所需的全部設(shè)施，而通信網(wǎng)是由許多通信系統(tǒng)組成的多點(diǎn)之間能相互通信的全部設(shè)施通常意義上的通信系統(tǒng)指除信源與信宿之外的部分。通信系統(tǒng)除了完成信息傳遞之外，還必須進(jìn)行信息的交換。也就是說(shuō)，一個(gè)完整的通信系統(tǒng)可能由傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)共同組成。本書(shū)討論的通信系統(tǒng)只限于傳輸系統(tǒng)。通信系統(tǒng)示例

想一想：上圖所示的廣播電視系統(tǒng)，你能說(shuō)出該通信系統(tǒng)中的信源、信宿及信道分別是指什么嗎？三、通信系統(tǒng)的分類按信源產(chǎn)生消息的物理特征的不同，也可以說(shuō)按信源提供的業(yè)務(wù)種類的不同，通信系統(tǒng)可以分為電話通信系統(tǒng)、電報(bào)通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng)和多媒體通信系統(tǒng)等。三、通信系統(tǒng)的分類根據(jù)系統(tǒng)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶傳輸（調(diào)制傳輸）。基帶傳輸是將未經(jīng)頻帶調(diào)制的信號(hào)直接傳送，如音頻市話系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等；頻帶傳輸是對(duì)各種信號(hào)調(diào)制后傳輸?shù)目偡Q。按傳輸媒介，通信系統(tǒng)可分為有線通信系統(tǒng)和無(wú)線通信系統(tǒng)兩類。有線通信系統(tǒng)，根據(jù)有線傳輸媒介的不同，又可細(xì)分為架空明線通信系統(tǒng)、雙絞線通信系統(tǒng)、同軸電纜通信系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)等。

三、通信系統(tǒng)的分類無(wú)線通信系統(tǒng)，主要有無(wú)線電通信系統(tǒng)和光通信系統(tǒng)（紅外線通信系統(tǒng)較多），習(xí)慣上將無(wú)線電通信系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為無(wú)線通信系統(tǒng)，可根據(jù)無(wú)線電波頻率的高低或波長(zhǎng)的長(zhǎng)短，將其更詳細(xì)地劃分為短波通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)等。微波天線三、通信系統(tǒng)的分類按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，可以相應(yīng)地將通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。按照傳送信號(hào)的復(fù)用方式分類，通信系統(tǒng)有三種復(fù)用方式，即頻分復(fù)用通信系統(tǒng)、時(shí)分復(fù)用通信系統(tǒng)和碼分復(fù)用通信系統(tǒng)。實(shí)際的通信系統(tǒng)并不局限于使用某一復(fù)用方式，很多系統(tǒng)都是同時(shí)采用多種復(fù)用形式。三、通信方式信號(hào)在信道中傳輸，可采用多種傳輸方式。通信方式信號(hào)傳送方向信號(hào)排序方向通信網(wǎng)絡(luò)形式單工半雙工全雙工串行傳輸并行傳輸直通方式分支方式交換方式三、通信方式單工、半雙工和全雙工①?gòu)V播、電視就是單工傳輸?shù)睦?。②半雙工的典型例子是用同一載頻的無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)。③全雙工傳輸普通電話通信、計(jì)算機(jī)通信以及利用光波的光纖通信就屬于這種通信方式。三、通信方式串行傳輸與并行傳輸

①通信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸都是以串行方式進(jìn)行的，但串行傳輸?shù)娜秉c(diǎn)是速度較低。②計(jì)算機(jī)有時(shí)利用并行方式給打印機(jī)傳送信息，從而實(shí)現(xiàn)高速的內(nèi)部運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳輸。并行傳輸提高了傳輸速率，付出的代價(jià)是硬件成本提高了。三、通信方式直通方式、分支方式和交換方式

①直通方式是通信網(wǎng)中最簡(jiǎn)單的方式。②分支方式及交換方式均屬于網(wǎng)通信的范疇，例如網(wǎng)通信中有一套具體的線路交換與消息交換的規(guī)定、協(xié)議等，其中既有信息控制問(wèn)題，也有網(wǎng)同步問(wèn)題等。發(fā)射功率信道帶寬29四、主要通信資源發(fā)射功率是指發(fā)射信號(hào)的平均功率，信道帶寬是為傳輸信號(hào)而分配的一個(gè)頻帶。通常，將通信信道分為功率受限信道和帶寬受限信道，電話線路是一個(gè)典型的帶寬受限的例子，而衛(wèi)星信道則是典型的功率受限信道。習(xí)題1-1習(xí)題1-2（1）、（