2010Copyright,.,1,（1）課程名稱：數字通信原理（2）主要參考書華南理工大學數字通信原理講義周炯褩等通信原理北京郵電大學出版社BermardSklar數字通信基礎與應用電子工業出版社曹志剛等現代通信原理清華大學出版社（3）教師：馮穗力（FengSL87112490）（4）作業：每周一交作業（5）成績分布(暫定)：作業占10,實驗占20期中測驗、期末考試占70,2010Copyright,.,2,數字通信原理第一章緒論,2010Copyright,.,3,1、通信（Telecommunication）通信：克服距離上的障礙，交換和傳遞消息；消息：文字、符號、數據、圖片、語音和活動圖像；信息：信息是消息的內涵，消息是信息的載體；信號：與消息一一對應的電量，它是消息的物質載體；數字信號：時間和幅度取值均為離散的信號；通信系統：傳遞信息所需的一切技術設備的總和；數字通信系統：傳輸數字信號的通信系統。,第一章緒論,2010Copyright,.,4,2、通信發展的主要歷程1837年：莫爾斯發明（有線）電報系統1864年：麥克斯韋建立電磁場理論1876年：貝爾發明電話機1887年：赫茲證明電磁波的存在1892年：史端喬發明自動電話機1896年：馬可尼發明無線電通信，1901年實現越洋通信1918年：開通無線調幅（AM）廣播1924年：奈奎斯特提出抽樣定理理論1937年：瑞維斯發明脈沖編碼調制（PCM）,第一章緒論,2010Copyright,.,5,2、通信發展的主要歷程（續）1938年：開通電視廣播1948年：香農創立信息論基礎，同年庫柏等發明晶體管1957年：成功發射人造地球衛星，次年發射通信衛星1960年：發明激光1961年：發明集成電路1964年：高錕提出采用光導纖維傳輸信號1971年：美國建立最早的互聯網（APPANET）1980s：建立蜂窩移動通信系統,第一章緒論,2010Copyright,.,6,3、通信系統模型,信源,信宿,譯碼,信道,編碼,信源：信息的發出者信宿：信息的接收者信道：傳輸信息的物理媒質編碼：把信源輸出的信號變換成適合特定信道傳輸的信號譯碼：恢復原來信源的信號,第一章緒論,2010Copyright,.,7,4、模擬通信與數字通信模擬通信的信號特點：從無限多種可能的波形中選擇一種進行發送。數字通信的信號特點：從有限多種可能的波形中選擇一種進行發送。接收端無需精確地接收被傳輸的波形，而只要從受到噪聲干擾的信號中判斷發送端發送的是哪一個波形。一般地，只要噪聲干擾小于一定的門限，接收端可再生發送端發送的波形。,第一章緒論,2010Copyright,.,8,例：信號的失真與再生：,2010Copyright,.,9,例：四進制信號的噪聲容限：,2010Copyright,.,10,5、數字通信的特點數字通信的優點：（1）數字信號有良好的抑止噪聲累積干擾的能力，信號易于再生；（2）可通過信源編碼提高傳輸效率；（3）可通過信道編碼降低傳輸的差錯概率；（4）易于對信息進行加密和各種復雜的信號處理；（5）易于實現基于網絡的各種信息交換。數字通信的缺點：（1）數字通信一般需要較復雜的同步技術；（2）具有“門限效應”：當信噪比下降到一定限度時，傳輸質量會急劇惡化。,第一章緒論,2010Copyright,.,11,6、典型的數字通信系統,2010Copyright,.,12,6、典型的數字通信系統（續）發送端功能模塊：（1）信源：產生（模擬信號經抽樣量化后的）數字信號；（2）信源編碼：去除信源消息序列的冗余性，提高傳輸效率；（3）信道編碼：對信息加入檢錯和糾錯的功能，提高抗干擾能力；（5）調制器：將基帶信號搬移到適合特定介質傳輸的頻段上傳輸。,2010Copyright,.,13,6、典型的數字通信系統（續）接收端功能模塊：（1）解調；（2）信道譯碼；（8）信源譯碼；（9）信宿。分別完成與發送端對應模塊相反的功能。數字通信系統中的其他可能附加的功能模塊：信息的加解密、復用解復用、信道的波形編譯碼多址接入、擴頻與解擴等等。,2010Copyright,.,14,7、數字通信系統性能的度量一、有效性：單位時間內系統能傳輸信息量的大小；（1）二進制符號：只有兩種狀態，每個碼元符號最多能夠攜帶1比特信息；（2）M進制符號：每個碼元符號有M種可能的狀態，每個碼元符號可攜帶的最大信息量為log2M比特。（3）波特率（Rs）：單位時間內傳輸的碼元數，波特(Baud);（4）比特率（Rb）：單位時間內傳輸的比特數（信息速率），比特/秒，b/s，bps。,2010Copyright,.,15,7、通信系統性能的度量（續）波特率（Rs）與比特率（Rb）之間的關系：（b/s）二、可靠性：接收信號的準確程度（1）信噪比（S/N）:信號功率與噪聲功率之比S：信號功率；N：噪聲功率。,2010Copyright,.,16,7、通信系統性能的度量（續）（2）誤碼率與誤信率誤碼率（Ps）：誤信率Pb(誤比特率)數字話音通信：要求Pb在10-3-10-6以下；計算機系統：要求Pb在10-7以下。,2010Copyright,.,17,7、通信系統性