Chap1 introduction
- 1. 第一章 绪论 彭涛 pengtao@bupt.edu.cn
- 2. 1.1 引言 人类社会向信息社会发展 农业社会 生产生活资料和必要的生产工具 工业社会 机器的生产和能量的生产 信息社会 信息的大规模采集、存储、传输、处理和使用
- 3. 1.1 引言 信息 广义信息（无确切的定义） 是从不知到确知的过程中的内涵实体 狭义信息（语法信息） 基于概率论的信息熵定义：现代信息技术发展的 基础 n H x P x i log P x i i 1
- 4. 1.1 引言 信息的主要特点 不同于物质资料和能量资源，可以共享和重 复使用 可以广泛传播 通信技术帮助克服了空间的限制 计算机技术实现大容量存储，克服了时间的限制
- 5. 1.2 通信发展简史和展望 通信就是互通信息 古代通信：驿站传信、烽火台 现代通信一般指电信，即远距离通信 （telecommunication） 电报 电话 Etc.
- 6. 1.2 通信发展简史和展望 现代通信的主要事件 1838年：摩尔斯发明有线电报 1864年：麦克斯维提出电磁场方程 1876年：贝尔发明电话 1896年：马可尼发明无线电报 1906年：真空管问世 1918年：调幅无线电广播 ….
- 7. 1.2 通信发展简史和展望 1948年的两件重要事件 仙农（Shnnon）发表《通信的数学理论》。 并进一步在60年代形成了较系统的信息论框 架。成为通信技术的理论基础 勃拉登（Brattain）等发明了晶体管。以后 又发展成为集成电路到超大规模集成电路。 从器件上促进了通信技术的发展
- 8. 1.2 通信发展简史和展望 通信的发展方向 数字化 远程与大容量化 网络与综合化 移动和个人化
- 9. 1.2 通信发展简史和展望 数字化 数字信息和模拟信息的区别：前者取值离散， 后者取值离散 数字通信的主要优点 抗干扰能力强，且中继时无噪声积累 可使用现代数字信号处理技术进行处理 差错可以控制，传输质量好 易于加密 易于实现设备小型化
- 10. 1.2 通信发展简史和展望 远程和大容量化 有线：明线→同轴电缆→光纤 无线：短波→微波→卫星
- 11. 1.2 通信发展简史和展望 网络和综合化 PSTN：电路交换 Internet：分组交换
- 12. 1.2 通信发展简史和展望 移动和个人化 目标是5W通信：任何人（Whoever）在任 何时间（Whenever）任何地点（Wherever） 可与任何对象（Whomever）互通任何信息 （Whatever）
- 13. 1.3 通信系统和通信网的构成 通信技术包括以下两大方面的技术 通信系统：点对点通信所需设施 通信网：由许多通信系统组成多点间能相互 通信的全部设施
- 14. 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的仙农模型（图1.1） 信源、信宿：信息的发送者和接受者 信道：传送信息的通道 编码：这里泛指把信源输出的信息变换成适 合信道传输的信号的过程。译码是其反过程。 （注意这里的编码包括信源编码、加密、信 道编码、调制等，与通常所说的编码有所不 同）
- 15. 1.3 通信系统和通信网的构成 通信网模型（图1.2） 转接设备（交换设备）：选择路由，将信息 从信源一站一站传递，直到到达信宿 信令、协议：为通信网中传送信息，必须符 合预先制定的规程，才能保证通信成功，这 样的规程叫信令（电话网）或协议（计算机 网）
- 16. 1.3 通信系统和通信网的构成 一些概念 消息：信源想让信宿得到的信息的具体表现 形式。如一段声音，一张图片等 信息：消息的内涵。通信中，一般不刻意区 分消息和信息 信号：为了通信，须将消息转换成信号以利 于进行处理、变换和传送。信号是消息的载 体，一般为电信号
- 17. 1.3 通信系统和通信网的构成 一些概念 有效性：单位带宽内传送的信息量的多少。 模拟通信系统用单位带宽内能传送的电话或 电视路数表示；数字通信系统用频带利用率 （bit/Hz）表示 可靠性：接收信息的准确程度。模拟通信系 统用接收端的输出信噪比表示；数字通信系 统用误比特率表示 有效性和可靠性是相互矛盾的，可以互换。
- 18. 1.3 通信系统和通信网的构成 一些概念 信源编码：将信源产生的消息转换成电信号 及进一步的变换。信源编码的目的是提高通 信系统的有效性。 模拟通信系统：通过压缩频带来提高有效性 数字通信系统：通过压缩信源输出的比特率 来提高有效性
- 19. 1.3 通信系统和通信网的构成 一些概念 信道编码：将信源编码输出的信号变换成适 合于信道传输的信号。其目的是提高系统的 可靠性
- 20. 1.3 通信系统和通信网的构成 一些概念 复用：多个信源的输出信号变换成相互正交 的信号后叠加起来或直接送入信道。在接收 端利用正交性，将各个信号解复用。方式有 FDM、TDM、CDM 多址接入：适应无线通信的一种复用技术， 用于区分位于不同地点的终端。方式有 FDMA、TDMA、CDMA
- 21. 1.3 通信系统和通信网的构成 一些概念 电路交换：交换设备将两用户间的电路接通 后，该电路就只用于这两个用户间的通信， 直到通信结束。这种方式适合于实时性强、 通信时间长的信息传输 分组交换：信息被分成一个个分组进行传送， 交换设备将收到的分组先进行存储，待信道 有空时传送到下一个交换设备。这种方式适 合于实时性要求不高的突发型信息传输
- 22. 1.3 通信系统和通信网的构成 一些概念 电路交换网：如PSTN 分组交换网：如Internet 综合业务数字网（ISDN）：用于解决电路 交换网和分组交换网互通问题。发展到B- ISDN阶段，采用的交换方式是异步转移模 式（ATM，一种快速分组交换）