第1章通信原理 概述
通信原理 课程介绍? 讲述消息如何经由通信系统进行传输的故事；有一个非常完整的脉络。? 重点在于理解其中每个过程的物理思想，分析方法；而不是简单的记结论。 ? 会涉及较多数学推导。你们应该很在行。 ? 必须亲手做，否则难以学好2 课程介绍???教材：冯玉民 张树京，《通信系统原理》， 大学/交通大学出版 主要参考：Simon Haykin, 通信系统/Communication Systems, Fourth Edition 课时：32学时 答疑地点：第9教学楼南306，51688256-115 上课地点：第9教学楼东201 （1～8周，周1,4） 先修课：高等数学，概率论与随机过程，信号与系统，复 变函数，线Introduction 考核方式? 平时成绩30%,卷面成绩70% ? 平时成绩包括考勤 ? 作业 ? 回答问题或者提出经过思考的问题?1-4Introduction Break? Next：第1章 通信系统概述1-5Introduction 通信系统概述1. 2. 3. 4.基本概念 通信系统模型 通信系统的分类 通信系统的主要评价指标6 基本定义和术语?这3个概念：消息(message), 信息( information)，信号(signal)? ? ?Information: 消息的数学抽象，对事物不确定性的描述。(香农) Message: 信源产生的信息的物理表现. Signal：是消息传递的形式，传输的电信号，包含了消息。我们研究 的重点是电信号的传输。图片, 电话, Email, 快递, , 视频Message你考上研究生了!Information声、光、电等Signal信息量是多少？ 通信系统模型?信息的定量描述 通信系统模型?信息的定量描述 通信系统模型?信息的定量描述 通信系统模型?信息的定量描述Ex.:suppose a digital source formed by four digits 0(1/8), 1(1/2),2(1/8),3(1/4). Find:a)the entropy of the source b)the information quantity for each digit. ? Sol.: 1) H=1/8log2(8) + 1/2log2(2) + 1/8log2(8) + 1/4log2(4) =1.75bits 2) I1=log8=3bits, I2=log2=1bit, I3=log8=3bits, I4=log4=2bits? 通信系统模型?通信系统：在形式上传输的是消息，实质上传输的是信息? ? ?通信过程是一种消除不确定性的过程； 不确定性的消除，就获得了信息； 因受信道等干扰，不确定性消除得可多可少； 你考上研究生了!图片, 电话, Email, 快递, 信源 , 视频Message发送器信道你考上研究生了 ! 接收器 信宿Information声、光、电等 噪声Signal 通信系统模型? ?信源，就像磁带和mp3，哪个更方便？ 问题：数字化的理论依据是什么？怎样数字化？?第4章 模数转换我们讨论这个问题信源发送器信道 噪声接收器信宿你考上研究生了! 通信系统模型信道，如同道，有高速、国道、省道、街巷…， 各有特点； ? 通信信道？类型很多….?编码信道 调制信道信源发送器信道 噪声接收器信宿你考上研究生了! 通信系统模型无线信道，电磁波a. 视线MHz； b. 天波：2～30MHz,单跳或多跳 传送数千公里，可环球 c. 地波：2MHz以下， 传送几百～上千公里 电离层 60~300 km 平流层 对流层 0~10 km 地球 静止卫星中继通信16 平流层中继通信? HAPS(HighAltitude Platform Station)17 通信系统模型. 明线 对称电缆 同轴电缆 光纤同轴电缆截面示意图 通信系统模型?调制信道模型 乘性干扰 加性干扰eo(t) = k(t)ei(t) + n(t) 信e i (t ) eo(t)道? 当k(t) =，称为恒参信道, 例如，同轴电缆 ? 当k(t)?，称为变参信道, 例如，移动蜂窝网信道我们假定信道为恒参信道 通信系统模型?编码信道模型 二进制信号、无记忆信道P(0/0) 0 P(0/1) 1 P(1/1) P(1/0) 1 0其中，P(0/0), P(1/1) － 正确转移概率 P(0/1), P(1/0) － 错误转移概率 通信系统模型 针对不同信道，需要设计和选择合适的运载工具 ? 或直传就好， 问题：如何避免码间干扰？ 第5章基带传输 ? 或好的运载工具， 问题1，用什么交通工具？ 第3,6,7,9章调制和解调 问题2，要买保险不？ 第8章 信道编码 问题3，怎样充分利用信道能力？ 第10章 复用和多址信源发送器信道 噪声接收器信宿你考上研究生了! 模拟通信系统模型Analog source transmitter channel receiver sinkinfoTCnoiseR信号 处理调制器解调器信号 处理1-22Introduction 数字通信系统模型数字通信系统：传输数字消息的通信系统Digital source transmitter channel receiver sinkinfoTCnoiseR加密器编码器调制器解密器解码器解调器1-23Introduction 一个ADSL接入的例子ATU-C DSLAM ATU-R ADSL Modem ADSL Modem 下行8Mbps信号分离器 PS 信号分离器 PSInternet ATM主干电话外线Kbps远端用户中央交换局程控 交换机PSTN24 break? 比照通信系统模型，想一下你熟悉的通信系统的例子。25 通信系统的分类 通信系统的分类 通信系统的主要性能指标?二个主要指标：有效性、可靠性 ? 有效性 -------- 速度 ? 可靠性 -------- 质量 模拟系统 ? 有效性：有效传输频带宽度 ? 可靠性：接收端最终输出的信噪比? 通信系统的主要性能指标?数字系统 ? 有效性指标 码元速率： 每秒钟传送的码元数目 信息速率Rb ：每秒钟传送的信息量 通信系统的主要性能指标?数字系统 ? 可靠性指标 误码率：接收的错误码元数占传送总码元数的比例； 误信率：接收中丢失的信息量占传送信息总量的比例；通信系统一般要求BER≤10-6，当BER≥10-3时通信中断 break? 一个身边的例子，你用什么衡量上因特网时的接入质量？31 小结1. 2. 3. 4.消息和信息？ 信息量？ 通信系统？ 通信系统的主要评价指标？32 break? Next,第2章 基础知识33
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