高级通信原理第1章绪论

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1、高级通信原理课程类型：学位课学时数：48学时先修课程：通信原理、信号与系统、概率论与随机过程使用教材：1）周炯磐，《通信原理》（第3版），北京邮电大学出版社，20082）JohnG.Proakis，“Digitalcommunications”，4thEdition，电子工业出版社，2001第1章　　绪　论一、通信发展简史二、什么是通信？三、数字通信系统的组成部分四、通信信道五、通信系统的性能指标六、课程的主要内容通信发展简史1837年莫尔斯(美，Morse)发明有线电报1864年麦克斯韦(苏，

2、Maxwell)提出电磁辐射方程1876年贝尔(美，Bell)发明电话1895年马可尼(意，Marconi)发明无线电报1906年费雷斯特(美，Forest)发明真空管1918年调幅无线电广播、超外差接收机问世1925年开始采用三路明线载波电话、多路通信通信发展简史1936年调频无线电广播开播1937年里夫斯(英Reeves)发明脉冲编码调制技术1938年电视广播开播1940-1945年二次大战刺激了雷达和载波通信的发展1947年时分多路技术应用于电话1948年发明晶体管；仙农(美，Shanno

3、n)提出信息论；维纳(美，Wiener)发表《控制论》通信统计理论开始建立。通信发展简史1956年越洋电缆敷设1957年发射了第一颗人造卫星1958年发射了第一颗通信卫星1960年发明激光1961年发明集成电路1962年脉冲编码调制进入实用阶段1963年发射第一颗同步通信卫星通信发展简史1960-1970年彩色电视问世;阿波罗宇宙飞船登月；数字传输理论和技术得到了飞速发展；出现了高速数字计算机1970-1980年大规模集成电路、商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统、微处理器和数字信号处理器

4、等迅速发展1980年以后超大规模集成电路、长波长光纤通信系统、SDH传输、ISDN及B-ISDN迅速发展通信理论部分：调制理论，信息论，信号检测理论。什么是通信?通信的任务是传递消息。消息的本质和价值取决于它所包含的信息量，即对接收者的不确定性定义独立消息xi的信息量:信号是消息的承载者。最简单的消息是二择一的消息(二元消息)，它所对应的信号称为二元数字信号。广义数字信号：时间离散、状态取有限的离散值的波形。数字通信：利用数字信号(包括其变换形式)传递消息的通信方式。通信系统的基本矛盾：可靠性与

5、有效性可靠性——发送消息在接收端的准确还原（矛盾的主要方面）有效性——信道资源的充分利用（时域、频域）形成这种矛盾的根本原因：信道不理想带宽、时间受限噪声和干扰研究通信系统的基本出发点在一定可靠性要求下，如何尽可能去提高系统的有效性在一定的有效性要求下，如何最大限度的提高可靠性数字通信系统的基本模型信源编码：分为无失真编码和限失真编码。作用：把信源发出的消息变换成二进制码元组成的代码组；压缩信源的冗余度，提高通信系统传输消息的有效性。信道编码：添加监督码元，使之具有检错或纠错能力，提高传输消息的

6、可靠性。调制：1)基带调制2)频带调制等效低通分析信号的矢量分析调制调制：二进制信息序列映射为信道能传输的信号波形。假定信道编码每输出“N个信息比特”，数字调制器将其映射为波形，其中注意：每一波形的传输时间是传输N个比特的时间。符号速率和信息速率的关系：符号同步：为了对解调器的输出同步抽样，需要估计发送端到接收端的传播延迟。载波同步：相干检测器要求本地载波和发送载波同频同相。均衡：克服码间干扰。信道传输的可靠性和有效性都取决于信道，实际信道都是非理想信道。影响传输的信道缺陷(impairment

7、)主要是：传递函数H()不理想而带来的传输信号的线性失真，带来相邻符号间的干扰ISI(Inter-symbol-interference)由信道引入的噪声是造成接收机判决失误的主要原因信道噪声基本特点是存在随机噪声。为分析的方便，认为噪声是从信道集中引入的。当信道的噪声和其他用户的干扰与期望信号占有相同的频带时，可以通过发送信号和接收机解调器的适当设计来使影响最小。加性高斯白噪声AWGN(AdditiveWhiteGaussianNoise)以相加的形式叠加于传输信号占据无穷带宽，且双边功率谱

8、处处为常量N0/2(W/Hz)瞬时值分布密度是高斯函数信道的数学模型三、数字通信系统的主要性能指标可靠性：误比特率、误符号率有效性：频带利用率数字通信系统的基本指标基本可靠性指标：误信息率误符号率数字通信系统的基本指标基本有效性指标：频带利用率表征系统每赫兹带宽在单位时间内平均能传输的信息量(b/s/Hz)，代表系统信道资源的利用程度。类似地，亦可用符号速率率计算频带利用率数字信号传输的简要介绍数字通信是一种通信方式，是一大类通信系统的统称。数字信号的传输系统离散信源模拟信号的数字化(波形编码)