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1、第1章 概述,1.1 数字通信系统的基本概念,1.1.1 通信及通信系统的组成 信息的传递和交换的过程称为通信。,图1-1 通信系统模型,通信系统模型中各部分的功能为： （1）信源 信源是指发出信息的信息源。,（2）变换器,变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合于在信道上传输的信号。,（3）信道,信道是信号的传输通道。 如果按范围分，信道可以分为狭义信道和广义信道。,狭义信道是指纯的传输媒介；广义信道则是传输媒介加上两边相应的通信设备或变换设备。,如果按传输媒介的类型分，信道可以分为有线信道和无线信道。,有线信道主要包括双绞线、对称电缆、同轴电缆、光纤等；无线信道是指传输电磁信号的自由空间，
2、如微波、卫星等信道。,（4）反变换器,反变换器是变换器的逆变换。 反变换器的功能就是把从信道上接收的信号变换成信息接收者可以接收的信息。,（5）信宿,信宿是指信息传送的终点，也就是信息接收者。,（6）噪声源,模型中的噪声源是以集中形式表示的，即把发送、传输和接收端各部分的干扰噪声集中地由一个噪声源来表示。,1.1.2 信息、信号及分类,1信息与信号的概念 信息定义为“用来消除不定性的东西”。 信号是携带信息的载体。,2信号的分类,（1）根据信源发出的信息的形式不同分。 根据信源发出的信息的形式不同，信号可分为语声信号、图像信号、数据信号等。,（2）根据信号物理参量基本特征的不同分。 信号的时间
3、波形的特征可用两个物理参量（时间、幅度）来表示。 根据信号物理参量基本特征的不同，信号可以分为两大类：模拟信号和数字信号。,模拟信号,图1-1（a）所示的信号是模拟信号。 模拟信号的特点是幅度连续。,图1-1（a）信号波形在时间上也是连续的，我们将时间上连续的信号叫连续信号。,图1-1（b）是图1-1（a）的抽样信号，其波形在时间上是离散的，但幅度取值仍是连续的，所以图1-1（b）仍然是模拟信号。,图1-1 模拟信号,数字信号,数字信号的特点是：幅值被限制在有限个数值之内，它不是连续的，而是离散的。,图1-2（a）是二进码，每一个码元只取两个幅值（0，A）；图1-2（b）是四电平码，其每个码元
4、只取四个幅值（3，1，-1，-3）中的一个。,图1-2 数字信号,数字信号与模拟信号的区别是根据幅度取值上是否离散而定的。,1.1.3 模拟通信与数字通信,根据在信道上传输的信号形式的不同，可分为两类通信方式：模拟通信和数字通信。,1模拟通信,模拟通信是以模拟信号的形式传递消息。 模拟通信采用频分复用实现多路通信。,2数字通信,（1）数字通信的概念 数字通信是以数字信号的形式传递消息。 数字通信采用时分复用实现多路通信。,（2）数字通信系统的构成,图1-4 数字通信系统的构成模型,图中发送终端是把原始信息变换成原始电信号。 信源编码的功能把模拟信号变换成数字信号，即完成模数变换的任务。,信道编
5、码完成自动检错或纠错功能。 调制器的作用是对数字信号进行频率搬移。,信道是指传输信号的通道。 接收端的解调、信道解码、信源解码等几个方框的功能与发送端几个对应的方框正好相反。,1.2 数字通信的特点,1抗干扰能力强，无噪声积累 2便于加密处理 3采用时分复用实现多路通信 4设备便于集成化、微型化 5占用信道频带宽,1.3 数字通信系统的主要性能指标,衡量数字通信系统性能好坏的指标是有效性和可靠性两项指标。,1.3.1 有效性指标,有效性指标具体包括以下三项内容。 1信息传输速率（ ） 信息传输速率简称传信率，也叫数码率（常用 表示）。 它的定义是：每秒所传输的信息量。,2符号速率（ ）,符号速率也叫码元速率，它的定义是： 1秒所传输的码元数目（这里的码元可以 是多进制的，也可以是二进制的），其单 位为“波特”（Bd）。,信息传输速率只与符号速率的关系为：,（1-2）,3频带利用率,真正用来衡量数字通信系统传输效率的指标（有效性）应当是频带利用率，即单位频带内的传输速率。具体公式为,（1-4）,（1-3）,1.3.2 可靠性指标,反映数字通信系统可靠性的主要指标是误码率和信号抖动。,1误码率,误码率的定义为：在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元之比。即,（1-5）,2信号抖动,在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码相对于标准位置的随机偏移。,
