智能网络组网技术 课件 项目3 通信原理.pptx

移动通信技术

Mobilecommunicationtechnology

目录1.3平均信息量（熵）的概念1.2通信系统的主要性能指标本章小结1.1通信的基本知识

1.1通信的基本知识通信（communication）就是信息的传递。其中信息（information）是消息（message）中所包含的有效内容，或者说是消息中不确定的部分。消息有多种表现形式，比如语音、文字、音乐、数据、图片等都是消息。信息传递必须要有合适的物理载体，比如古代的烽火传警、击鼓作战、鸣金收兵等，就是利用光或声音这些载体来传递战争信息的实例，我们把传递信息的物理载体称之为信号（signal）。可见，信息、消息和信号之间有着密切联系，信息以消息的形式表现出来，并通过信号来传递，即消息是外壳，信息是消息的内核，信号是信息的载体。

1.1通信的基本知识关于信息和数据（data）的区别，一般认为，数据是反映客观事物的性质、形态、结构和特征的符号，数据可以是具体的数字，也可以是文字或图形等形式。信息则是数据加工的结果，是有用的数据。

1837年摩尔斯发明的有线电报和1876年贝尔发明的电话，使通信步入了利用“电”这个载体来传递信息的新时代，在电通信系统中，信息的传递以电信号的形式（电压或电流）来实现，由于电通信具有迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制，因此得到了飞速发展和广泛应用。当今在自然科学领域涉及“通信”这一术语，一般都是指“电通信”（即电信）。本书中讨论的通信均指电通信。

1.1通信的基本知识1.1.1通信系统的组成通信系统（CommunicationSystem）是指为完成通信任务所需要的一切技术设备和传输媒质所构成的总体。现在我们来看看无线广播通信系统是怎样工作的。首先播音员的语音信号通过麦克风传至发送设备，并将其调制到所发送的模式和频率，然后通过天线发送出去；接收机接收到的信号是非常微弱的中频或高频信号，将其解调成音频信号，通过放大由扬声器播放出来。一个普通的广播过程如图1-1所示。图1-2示是一个调频（FM）收音机的工作原理框图，从天线接收的信号经过混频、中放、检波，解调为音频信号，经功放放大，由扬声器输出。它是无线广播通信系统的一个实例，其中AGC为自动增益控制电路。

1.1通信的基本知识1.1.1通信系统的组成图1-1无线广播通信系统图1-2调频（FM）收音机的工作原理框图

1.1通信的基本知识我们知道信号不一定只是语音信号，也可以是符号、文字、音乐、数据、图片、活动图像等，这些原始信息统统用一个名称来命名：信源。这些信号通常具有较低的频谱分量，我们称这种信号为基带信号。无线广播通信系统中的调制是将基带信号附加到合适的载波信号上，以便在信道上进行传输。针对不同的系统有不同的处理方式，比如上面介绍的无线广播通信系统中的调制，是由发送设备完成此功能的。由于信号存在着许多不同的类型以及不同的传输方法，因此产生了种类繁多的通信系统。为了分析消息传输的实质，可以把各类通信系统的共性及基本组成概括为一个一般模型。不管何种通信系统，信息总是由发送端通过信道传递到接收端的，因此，通信系统的一般模型都如图1-3所示。

1.1通信的基本知识图1-3通信系统的一般模型

1.1通信的基本知识信源的作用是产生（形成）消息。消息可以是多种多样的，可以是语音、图像、数据、文字、符号等等。信源可以是有次序的符号序列，也可以是连续变换的时间函数，前者我们称为数字信号，后者称为模拟信号。传输模拟信号的通信系统，称为模拟通信系统。相应地，传输数字信号的通信系统，称为数字通信系统。发送设备的作用是将消息与信道匹配起来，即将消息转换为适于信道传输的电信号，以便在信道中传输。转换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的方式。有时，发送设备可能还包括为达到某些特殊要求而进行的各种处理，如多路复用、保密处理、纠错编码处理等。信道的作用是为信号由发送设备传输到接收设备提供传输媒介或途径，可以是有线的，也可以是无线的。在实际应用中，信道可以是包括传输设备的广义传输途径。在信道中，既可以给信号提供传输途径，也可以对传输的信号产生干扰和噪声，使信号产生畸变。

1.1通信的基本知识接收设备的作用则是完成发送设备的逆变换，它把接收的信号恢复为原始的信号，送到信宿：信宿是信息到达的目的地，信息通过接收的信号还原为原始的消息，或执行某个动作，或进行显示。信源和信宿位于通信系统的两端，故又称为终端设备。噪声可以由消息的初始产生环境、构成变换器的电子设备、传输信道以及各种接收设备等所有信号传输环节中的一个或几个产生，为分析方便起见，在模型中把噪声集中由一个噪声源表示，在信道中以叠加方式引入。图1-4测量系统模型

1.1通信的基本知识根据研究的对象或关