通信原理:绪论

(一) 通信的基本概念

1.通信:传递,交换信息

2.通信系统模型

(1)通信系统一般模型

• 信息:消息中的有效内容,信息的传输载体是信号.信号在通信网络中分为电信号与光信号,在通信原理中我们主要讨论电信号

• 模拟信号:在时间和幅度上都是连续的信号

• 数字信号:在时间和幅度上都是离散的信号

• 发送设备:改变信号,使其适合在信道中传输

• 信道:信号的传输媒质

• 接受设备:接受信号,恢复为原传输信号

• 信宿:信号的接收者

(2)模拟通信系统

(3)数字通信系统

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(二) 信息的度量及通信系统性能指标

1.信息的度量

(1) 信息度量方式:$I=lo{g}_a\frac{1}{p(x)}$

(2)离散信息度量

• 等概率 $I=lo{g}_2\frac{1}{p}=lo{g}_{2}M$
• 非等概率(信息熵)
  $$\begin{array}{rl}H(x)& =P(x_1)[-lo{g}_{2}P(x_1)]+P(x_2)[-lo{g}_{2}P(x_2)]+.....P(x_M)[-lo{g}_{2}P(x_M)]\\ & =-\sum _{i=1}^{M}P(x_i)lo{g}_{2}P(x_i)\end{array}$$

(3)连续信息度量
$$H(x)=-{\int }_{-\infty }^{+\infty }f(x)lo{g}_{2}f(x)dx$$

2.通信系统性能指标

(1)有效性:传输一定信息量所占用的频带宽度,即频带利用率

• 模拟通信系统:相同的信号源,传输带宽越小,频带利用率越高
• 数字通信系统
  $$\eta =\frac{R_B}{B}或\eta =\frac{R_b}{B}$$
  $R_B:码元传输速率,单位时间内传输的码元数目$
  $R_b:信息传输速率,单位时间内传输的平均信息量$

(2)可靠性:传输信息的准确程度

• 模拟通信系统:信噪比(抗噪声性能)
• 数字通信系统
  误码率=错误码元数\传输总码元数
  误信率=错误比特数\传输总比特数

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(三) 总结