2011-7-17 1
第一章 现代通信系统概论
1.1 通信的定义
1.2 通信系统的组成
1.3 通信系统分类及通信方式
1.4 通信系统的主要性能指标
2011-7-17 2
课程描述
导航, 遥控遥测等军用尖端技术和包括数
字电话, 广播电视, 综合信息网, 多媒体宽带
网等现代民用技术 。
通信在过去分为模拟通信和数字通信两个
方面来研究 。 目前, 随着数字技术和计算机技
术日新月异的发展, 数字通信方式在许多领域
已逐步取带模拟通信方式, 成为通信的主流,
也成为我们研究的重点 。
2011-7-17 3
1.1 通信的定义
通信的定义：
是指由一地向另一地进行消息的有效传递。
通信的目的：
就是传递消息。
本课程对通信的定义：
利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号 )
实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。
2011-7-17 4
1.2 通信系统的组成
一、通信系统的一般模型
信源 发送设备 传输媒介 接收设备 信宿
噪声源
2011-7-17 5
信 源, 把待传输的消息转换成原始电信号，如电话
系统中电话机可看成是信源。
发送设备,将信源和信道匹配起来，即将信源产生
的原始电信号变换成适合在信道中传输的
信号。
信道,信号传输的通道，可以是有线的，也可以是
无线的。
接收设备, 任务是从带有干扰的接收信号中恢复出
相应的原始电信号来。
信宿,将复原的原始电信号转换成相应的消息。
2011-7-17 6
二、模拟通信系统
信源 调制器 信道 解调器 信宿
噪声源
发送端 接收端
图1 - 2 模拟通信系统模型模拟通信系统的模型
模拟通信系统中两种重要变换：
（ 1）连续消息到电信号相互变换；
（ 2）基带信号到调制信号的变换；
2011-7-17 7
已调信号有三个基本特性：
（ 1）携带有消息；
（ 2）适合在信道中传输 ;
（ 3）频谱有带通形式，中心频率远离零频。
三,数字通信系统
信道中传输数字信号的系统，称为数字通信系
统，它包括以下三种：
2011-7-17 8
信
源
调
制
器
信道
噪声源
图1 - 3 数字频带通信系统的模型
加
密
器
编
码
器
解
调
器
译
码
器
解
密
器
信
宿
同步
1,数字频带传输通信系统
数字频带传输通信系统的模型
2011-7-17 9
2,数字基带传输通信系统
信
源
基带
信号
形成
器
信道
噪声源
图1 - 4 数字基带传输系统模型
接收
滤波
器
抽
样
判
决
信
宿
cp
数字基带传输系统模型
基带信号形成器：包括编码器、加密器以及波形
变换等；
接收滤波器,包括译码器、解密器等。
2011-7-17 10
3,模拟信号数字化传输通信系统
模 拟
信息源
由抽样、量化、
编码组成的模数
转换器
数 字
通信系统
数 模
转换器
受信者
图1-5 模拟信号数字化传输系统模型模拟信号数字化传输系统模型
发端将模拟信号数字化，即进行 A/D转换；
接收端需进行相反的转换，即 D/A转换。
2011-7-17 11
四,数字通信的主要特点
1,数字通信的主要优点
（ 1）抗干扰能力强；
（ 2）差错可控；
（ 3）易加密；
（ 4）易于与现代技术相结合。
2,亟待解决的问题
（ 1）提高频带利用 ；
（ 2）简化系统设备结构。
2011-7-17 12
1.3 通信系统分类及通信方式
一、通信的分类
按传输媒质分,有线通信和无线通信；
按信道的特征分,模拟通信系与数字通信系统；
按工作频段分,长波通信、中波通信,微波通信；
按调制方式分,基带传输和频带传输；
按收信者是否运动分,移动通信和固定通信；
按多地址方式分, 频分多址通信、时分多址通信、
码分多址通信等。
2011-7-17 13
二、通信方式
1,按消息传送的方向与时间分
单工通信、半双工通信及全双工通信三种。
发 端 收 端信 道
终
端
A
终
端
B
信 道
发
收
收
发
终
端
A
终
端
B
信 道
信 道
发
收
收
发
( a ) 单 工
( b ) 半 双 工
( c ) 全 双 工
2011-7-17 14
2,按数字信号排序分
可将通信方式分为串序传输和并序传输。
发
送
设
备
图1 - 7 串序和并序传输方式
接
收
设
备
发
送
设
备
接
收
设
备
( a ) 串序传输 ( b ) 并序传输
2011-7-17 15
3,按通信网络形式分
通信的网络形式通常可分为三种：两点间直通方
式、分支方式和交换方式，
终端A
转接站
终端
A
终端A终端B
终端
N
终端
C
终端
B
...
终端B
终端C
终端N
交换设备
(a)
(b) (c)
按网络形式划分的通信方式
（ a）两点间直通方式；（ b）分支方式；（ c）交换方式
2011-7-17 16
1.4 通信系统的主要性能指标
一、通信系统的性能指标
性能指标归纳起来有以下几个方面,
有效性、可靠性、适应性、经济性、保密性标
准性、维修性、工艺性等。在此只分析通信系统的
有效性和可靠性。
模拟通信, 系统的有效性和可靠性具体可用系统频
带利用率和输出信噪比来衡量。
数字通信系统, 系统的可靠性和有效性可用误码率
和传输速率来衡量。
2011-7-17 17
二、有效性指标的具体表述
1,码元传输速率
定义,单位时间内传输码元的数目；
单位,波特（ Baud），用符号,B”表示；
符号,Tb为码元宽度。
2,信息传输速率
定义,单位时间内传输的信息量；
单位,比特 /秒 (bit/s),简记为 b/s或 bps；
符号,Rb，它与 N有关。
bR
2011-7-17 18
三,可靠性指标的具体表述
数字通信系统可靠性的指标是利用差错率来
衡量 。 差错率通常有两种表示方法 。
1,码元差错率 （ 误码率 ）
发生差错的码元数在传输总码元数中所占的
比例, 也就是说, 误码率就是码元在传输系统中被
传错的概率 。
系统传输的总码元数
接收的错误码元数?
eP
2011-7-17 19
2,信息差错率 （ 误信率 ）
发生差错的信息量在信息传输总量中所占的
比例，或者说，它是码元的信息量在传输系统中
被丢失的概率 。
系统传输的总比特数
数系统传输中出错的比特?
ebP
第一章 现代通信系统概论
1.1 通信的定义
1.2 通信系统的组成
1.3 通信系统分类及通信方式
1.4 通信系统的主要性能指标
2011-7-17 2
课程描述
导航, 遥控遥测等军用尖端技术和包括数
字电话, 广播电视, 综合信息网, 多媒体宽带
网等现代民用技术 。
通信在过去分为模拟通信和数字通信两个
方面来研究 。 目前, 随着数字技术和计算机技
术日新月异的发展, 数字通信方式在许多领域
已逐步取带模拟通信方式, 成为通信的主流,
也成为我们研究的重点 。
2011-7-17 3
1.1 通信的定义
通信的定义：
是指由一地向另一地进行消息的有效传递。
通信的目的：
就是传递消息。
本课程对通信的定义：
利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号 )
实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。
2011-7-17 4
1.2 通信系统的组成
一、通信系统的一般模型
信源 发送设备 传输媒介 接收设备 信宿
噪声源
2011-7-17 5
信 源, 把待传输的消息转换成原始电信号，如电话
系统中电话机可看成是信源。
发送设备,将信源和信道匹配起来，即将信源产生
的原始电信号变换成适合在信道中传输的
信号。
信道,信号传输的通道，可以是有线的，也可以是
无线的。
接收设备, 任务是从带有干扰的接收信号中恢复出
相应的原始电信号来。
信宿,将复原的原始电信号转换成相应的消息。
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二、模拟通信系统
信源 调制器 信道 解调器 信宿
噪声源
发送端 接收端
图1 - 2 模拟通信系统模型模拟通信系统的模型
模拟通信系统中两种重要变换：
（ 1）连续消息到电信号相互变换；
（ 2）基带信号到调制信号的变换；
2011-7-17 7
已调信号有三个基本特性：
（ 1）携带有消息；
（ 2）适合在信道中传输 ;
（ 3）频谱有带通形式，中心频率远离零频。
三,数字通信系统
信道中传输数字信号的系统，称为数字通信系
统，它包括以下三种：
2011-7-17 8
信
源
调
制
器
信道
噪声源
图1 - 3 数字频带通信系统的模型
加
密
器
编
码
器
解
调
器
译
码
器
解
密
器
信
宿
同步
1,数字频带传输通信系统
数字频带传输通信系统的模型
2011-7-17 9
2,数字基带传输通信系统
信
源
基带
信号
形成
器
信道
噪声源
图1 - 4 数字基带传输系统模型
接收
滤波
器
抽
样
判
决
信
宿
cp
数字基带传输系统模型
基带信号形成器：包括编码器、加密器以及波形
变换等；
接收滤波器,包括译码器、解密器等。
2011-7-17 10
3,模拟信号数字化传输通信系统
模 拟
信息源
由抽样、量化、
编码组成的模数
转换器
数 字
通信系统
数 模
转换器
受信者
图1-5 模拟信号数字化传输系统模型模拟信号数字化传输系统模型
发端将模拟信号数字化，即进行 A/D转换；
接收端需进行相反的转换，即 D/A转换。
2011-7-17 11
四,数字通信的主要特点
1,数字通信的主要优点
（ 1）抗干扰能力强；
（ 2）差错可控；
（ 3）易加密；
（ 4）易于与现代技术相结合。
2,亟待解决的问题
（ 1）提高频带利用 ；
（ 2）简化系统设备结构。
2011-7-17 12
1.3 通信系统分类及通信方式
一、通信的分类
按传输媒质分,有线通信和无线通信；
按信道的特征分,模拟通信系与数字通信系统；
按工作频段分,长波通信、中波通信,微波通信；
按调制方式分,基带传输和频带传输；
按收信者是否运动分,移动通信和固定通信；
按多地址方式分, 频分多址通信、时分多址通信、
码分多址通信等。
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二、通信方式
1,按消息传送的方向与时间分
单工通信、半双工通信及全双工通信三种。
发 端 收 端信 道
终
端
A
终
端
B
信 道
发
收
收
发
终
端
A
终
端
B
信 道
信 道
发
收
收
发
( a ) 单 工
( b ) 半 双 工
( c ) 全 双 工
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2,按数字信号排序分
可将通信方式分为串序传输和并序传输。
发
送
设
备
图1 - 7 串序和并序传输方式
接
收
设
备
发
送
设
备
接
收
设
备
( a ) 串序传输 ( b ) 并序传输
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3,按通信网络形式分
通信的网络形式通常可分为三种：两点间直通方
式、分支方式和交换方式，
终端A
转接站
终端
A
终端A终端B
终端
N
终端
C
终端
B
...
终端B
终端C
终端N
交换设备
(a)
(b) (c)
按网络形式划分的通信方式
（ a）两点间直通方式；（ b）分支方式；（ c）交换方式
2011-7-17 16
1.4 通信系统的主要性能指标
一、通信系统的性能指标
性能指标归纳起来有以下几个方面,
有效性、可靠性、适应性、经济性、保密性标
准性、维修性、工艺性等。在此只分析通信系统的
有效性和可靠性。
模拟通信, 系统的有效性和可靠性具体可用系统频
带利用率和输出信噪比来衡量。
数字通信系统, 系统的可靠性和有效性可用误码率
和传输速率来衡量。
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二、有效性指标的具体表述
1,码元传输速率
定义,单位时间内传输码元的数目；
单位,波特（ Baud），用符号,B”表示；
符号,Tb为码元宽度。
2,信息传输速率
定义,单位时间内传输的信息量；
单位,比特 /秒 (bit/s),简记为 b/s或 bps；
符号,Rb，它与 N有关。
bR
2011-7-17 18
三,可靠性指标的具体表述
数字通信系统可靠性的指标是利用差错率来
衡量 。 差错率通常有两种表示方法 。
1,码元差错率 （ 误码率 ）
发生差错的码元数在传输总码元数中所占的
比例, 也就是说, 误码率就是码元在传输系统中被
传错的概率 。
系统传输的总码元数
接收的错误码元数?
eP
2011-7-17 19
2,信息差错率 （ 误信率 ）
发生差错的信息量在信息传输总量中所占的
比例，或者说，它是码元的信息量在传输系统中
被丢失的概率 。
系统传输的总比特数
数系统传输中出错的比特?
ebP
