通信原理-通信系统的组成

第一章 通信系统的组成

1、通信系统一般模型

发送设备：将信源产生的原始电信号变换成适合在信道中传输的形式。变换方式有调制、放大、滤波、编码、多路复用等。
信道：传输信号的通道.即传输媒质。在给子信号通道的同时，信道也会对信号产生损耗和干扰。
噪声源：通信系统中各处噪声的集中表示。
接收设备：其功能与发送设备相反，目的是从受到减损的接收信号中恢复原始电信号。
信宿：传送消息的目的地。其功能与信源相反，即把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器把音频信号还原成声音。

2、模拟通信系统模型

该系统包含两种重要变换：
（1）消息—基带信号，完成这对变换和反变换的是信源和信宿：
（2）基带信号—已调信号，完成这对变换和反变换的通常是调制器和解调器。

3、数字通信系统模型

信源和信宿可以是模拟的，也可以是数字的。
信源编码有两个基本功能：一是完成模数转换，即把模拟信号转换成数字信号：二是将数字信号进行压缩处理，减小冗余，以提高信息传输的有效性。信源译码是信源编码的逆过程。
信道编码的功能是对发送的信息码元按定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码"。接收端的信道译码器按相应的规则进行解码，从而发现或纠正错误，以提高通信系统的可靠性。
加密与解密的作用是为了提高所传信息的安全性。
调制的主要目的是使信号适应信道的特性。（详见第7章）。
同步是数字通信系统所必需的。按照同步的功能可分为载波同步、码元同步、群（帧）同步和网同步。不同功能的同步器在系统中所处的位置也不同，因此在图1-3中未画出。
说明：图1-3是数字通信系统的一般化模型，实际系统不一定包括图中所有环节。例如，数字基带传输系统（详见第6章）中，无需载波调制与解调。
由以上通信系统模型可知，在实施通信的过程中，将涉及以下关键技术：“编码、解码、调制、解调、同步"。
在学习或复习过程中，应着眼于这些技术的原理性能和应用。

数字通信优缺点
●抗干扰能力强，且无噪声积累（利用中继手段）。
.传输差错可控（利用信道编码技术）。
.便于进行信号处理、变换和存储，可以将来自不同信源的信号综合到起传输。
●易于集成，使通信设备小型化。●易于加密处理，且保密性好。
数字通信的缺点：
.占用较大的传输带宽。
●对同步要求高，因而系统较复杂。

4、信息量、熵（平均信息量）、总信息量

５、主要性能指标：有效性和可靠性

通信的任务是快速、准确地传递信息，相应的评价指标是有效性和可靠性。有效性，指传输一-定信息量所占用的信道资源（如信道带宽）；可靠性，指传输信息的准确程度。这两者相互矛盾而又相互联系，通常也是可以互换的。

有效性指标：频带利用率=传输速率/带宽
RB码元传输速率：仅取决于每个码元的持续时间，即码元宽度TB，RB=1/TB
Rb信息传输速率：取决于码元宽度，进制数M以及信源的统计特性。（Rb的计算方式依据RB）

RB码元传输速率:波特率，Baud/Hz,多用于模拟系统以区别于数字系统
Rb信息传输速率:比特率，bit/s，多用于数字系统
二进制情况下：M=2,平均信息量H=1，RB=Rb

可靠性指标：差错率（误码率，误信率）

与波特率比特率类似，误码率与误信率的不同在于计量目标为码元数还是比特数。