数字通信原理与技术(一)

数字通信原理徐雷 邮箱：xulei_marcus@http://www.77cn.com.cn 南京理工大学计算机学院第 1 页2013-05-05

教材与参考书目教材： 《数字通信原理与技术》，王兴亮等，西安电子科 技大学出版社 参考书： 《通信原理》，樊昌信等，国防工业出版社 《通信系统原理》，John G. Proakis，电子工业出 版社 《通信原理》，周炯槃等，北京邮电大学出版社 《数字与模拟通信系统》，Leno W.Couch，清华翻印第 2 页2013-05-05

先修课程先修课程： 信号与系统 概率论与随机过程 随机信号分析第 3 页2013-05-05

课程任务通信的过程： 1) 信息的采集 2) 信息的加工/处理 3) 信息的传输 4) 信息的交换 5) 信息的利用雷达获取来犯敌机或导弹信息 对信息进行加工处理，如编码、经纬度转换等 信息从雷达站向上级传送 信息经逐级交换传送至中央 由中央决定对来犯者实施打击或驱逐本课程主要介绍信息端到端的传输系统，重点讨论 系统的组成原理、实现方法和性能指标！第 4 页 2013-05-05

课程内容工具：信号和噪声的分析幅度调制信息论基本知识模拟传输角度调制 模/数变换：脉冲调制 （PAM，PCM） 基本原理、实现方 法、性能分析！基带传输数字传输频带传输改善性能多路传输、同步技术、 最佳接收、纠错编码2013-05-05ASK，FSK，PSK，DPSK第 5 页

学习方法在“信号分析”和“随机过程”的基础上研究通信 系统的一般原理和性能。 不从具体电路出发，而从系统的物理模型或数学模 型着手进行分析，强调基本原理和概念。 本课程是一门概念性和理论性较强的课程，要适当 地多做习题，加深对基本概念的理解。 本课程是一门呈上启下的专业基础课，要求有一 定的知识面。通信原理、通信技术、通信系统构成 了通信，需要进行一定的实验和实践等，了解现代 通信技术和通信系统。第 6 页 2013-05-05

成绩分布平时成绩 闭卷考试20％ 80％第 7 页2013-05-05

第一 章1.1 信息传输 1.1 信息传输绪论1.2 通信系统的组成及各部分作用 1.2 通信系统的组成及各部分作用 1.3 调制与解调 1.3 调制与解调 1.4 通信系统的主要性能指标 1.4 通信系统的主要性能指标第 8 页 2013-05-05

1.1 信息传输一、基本概念1、信息：对接收者来说事先不确定的事件，其特征有： 接收者在收到信息之前，对它的内容是不知道的，所以信息 是新知识、新内容；　 信息的获得能使某一事件的不确定性减少；　 信息是可以量度的。2、消息：信息的载体。如包含有信息的语言、文字和图像等。同一信息可以用不同的消 息来载荷，如某一事件，可以用语言来表达，也可以用文字来描述。3、信号：表示消息的物理量。如电信号，光信号。 单从传输的角度，三者是等价的。第 9 页 2013-05-05

二、信息传输1、信息传输（通信）：将信息从一地传输至另一地的过程。 2、信息传输的目的：传输含有信息的消息。 点 点 点 多点 多点 多点大多数的消息都是非电量，不宜于在信道中进 行远距离传输，为此需要将它们变换成电/光信号 （信息信号）！第 10 页2013-05-05

三、信息信号的特点1 、频域：大多数的信息信号是低通型的带限信号，频谱 集中在低频段，称为基带信号或低通型信号。 电话300～3400Hz 电视 0～6MHz 调幅广播 300KHz～3MHz 2、时域：模拟基带信号信号的某一个参量可以取无限多个值，且与消息直接对应。数字基带信号信号的某一个参量只能取有限多个值，且通常不直接与消 息对应。第 11 页2013-05-05

第一 章绪论1.1 信息与信息传输 1.1 信息与信息传输 1.2 通信系统的组成及各部分作用 1.2 通信系统的组成及各部分作用 1.3 调制与解调 1.3 调制与解调 1.4 通信系统的主要性能指标 1.4 通信系统的主要性能指标第 12 页 2013-05-05

1.2 通信系统的组成及各部分作用一、通信系统的分类模拟通信系统 1）按传输信号的性质分 2）按传输媒质分 数字通信系统 有线通信 无线通信 长波通信 中波通信 3) 按工作频率分 短波通信 微波通信 光波通信第 13 页 2013-05-05

4)按通信业务分电报 电话、可视电话 数传 TV 雷达 专用通信 公用通信 固定通信 移动通信 码分多址通信 频分多址通信 时分多址通信 空分多址通信2013-05-055)按用途分6）按通信者是否运动分7）按一些特定的实现技术分第 14 页

二、通信系统的一般模型发信机：将消息转换为 合适在信道传输的信号 信道：传输 媒介(有线信 道&无线信道) 收信机：把信号 转换为消息。使 收信者能够接受信源发信机信道收信机受信者产生需传输的消息噪声源消息传输的目的地存在于发信机、信道、收信 机,通常用等效噪声源来表示第 15 页2013-05-05

1.2.1 模拟通信系统 一、模拟通信系统模型 噪 信 道 声核心部件为 调制解调器信 源变 换 器调 制 器发 射 机接 收 机解 调 器反 变 换 器 信 宿调制：将基带信 号变换成另一信 号，以提高系统 传输信息的效率 和质量。通常做 频率上的变换。解调：从已调 信号中还原出 被传输的低频 信息信号。第 16 页 2013-05-05