現(xiàn)代數(shù)字通信任課教師:郭愛(ài)煌Email:教材:數(shù)字通信(第四版).張力軍譯.DigitalCommunication(fourthedition).JohnG.Proakis著.電子工業(yè)出版社.參考書：通信原理關(guān)于本課程學(xué)習(xí)1、本課程涉及的內(nèi)容多2、本課程是數(shù)字通信理論學(xué)習(xí)數(shù)字通信理論基礎(chǔ)與分析方法數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)3、本課程與“通信原理”的關(guān)系4、本課程的學(xué)習(xí)方式第一章數(shù)字通信1.現(xiàn)代通信技術(shù)——數(shù)字通信現(xiàn)代通信的發(fā)展：數(shù)字化計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)融合通信→實(shí)現(xiàn)方式，噪聲和干擾模擬通信→模擬波形→傳輸質(zhì)量度量(可靠性)準(zhǔn)則：信噪比→輸入波形與輸出波形之間的均方誤差→基本問(wèn)題：連續(xù)波形的參量估值問(wèn)題數(shù)字通信→離散值→傳輸質(zhì)量度量(可靠性)準(zhǔn)則：誤碼率→產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷的概率→理論基礎(chǔ)：統(tǒng)計(jì)判決理論（信號(hào)與系統(tǒng)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過(guò)程）數(shù)字通信特點(diǎn)：（1）高質(zhì)量：失真不超過(guò)限定值，不影響判決；（2）抗干擾：采用糾錯(cuò)編碼技術(shù)；（3）保密性：數(shù)字加密技術(shù)；CDMA編碼（4）多媒體：語(yǔ)音，文字，圖像，信令；（5）帶寬：數(shù)字調(diào)制技術(shù)；（6）信道利用率：信源編碼技術(shù)；（7）傳輸過(guò)程中占用更多的帶寬；（8）傳輸系統(tǒng)需要同步。本課程數(shù)字通信：

數(shù)字通信研究數(shù)字信號(hào)的傳輸機(jī)理及其可靠性和有效性，為建立可靠和高效的通信網(wǎng)絡(luò)提供堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。2.數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成

基本問(wèn)題：（1）信源編碼的目的和要求→實(shí)現(xiàn)方式→特點(diǎn)→設(shè)計(jì)→（2）信道編碼的目的和要求→實(shí)現(xiàn)方式→特點(diǎn)→設(shè)計(jì)→（3）數(shù)字調(diào)制和解調(diào)技術(shù)的目的和要求→主要方式→特點(diǎn)→設(shè)計(jì)→（4）數(shù)字信道及基本特征→應(yīng)用→設(shè)計(jì)→分析→（問(wèn)題：信源編碼和信道編碼的區(qū)別）3.通信廳信道此的數(shù)率學(xué)模答型（1扇）加性饅噪聲耀信道：衰槽減因?qū)米樱?鍵）線性臉濾波畜器信潮道（3逝）線性戚時(shí)變濕濾波賺器信研道在無(wú)元線通律信信例道中望：表示L條多廳徑傳賺播路眼徑上弱可能執(zhí)的時(shí)換變衰委減因輝子；是相押應(yīng)的恐時(shí)延傘。（4油）相應(yīng)碑?dāng)?shù)學(xué)返模型踏的實(shí)婚際物核理信泉道（5氧）信道決中的樹(shù)噪聲4.數(shù)字干通信嫩系統(tǒng)進(jìn)的主湖要性輔能指節(jié)標(biāo)（1唯）通快信質(zhì)診量評(píng)昂價(jià)體嗚系：妄有效另性和扛可靠終性有效啟性：駕信道窩傳輸槳信息蛇的速單率可靠呀性：阻信道諷傳輸含信息郊的準(zhǔn)扯確性（2俊）數(shù)誓字通雷信系勁統(tǒng)的汪有效達(dá)性和伍可靠梯性的當(dāng)性能眾指標(biāo)衡量A.傳輸在速率碼元芽速率：?jiǎn)挝讳洉r(shí)間找內(nèi)傳雞輸?shù)陌W碼元抬數(shù)目單位閘：波莖特（B）（碼扒元速阿率班傳碼番率浩符號(hào)氧速率登）信息逝速率：?jiǎn)胃钗粫r(shí)侵間內(nèi)突傳輸乘的信氧息量單位州：比忙特/穗秒（b/斧s）（傳沃信率銀，比而特率聰）[信勤息論墓]爭(zhēng)當(dāng)信擔(dān)源可礙能產(chǎn)殺生的愉不同事離散劫消息飽數(shù)目賓是N，且第i個(gè)可鑒能消裳息出剖現(xiàn)的培概率古是時(shí)，胡每個(gè)執(zhí)消息勁所含的平襪均信忍息量倘為：若各型種可彈能消粘息的借出現(xiàn)挪概率羊相等素，即揪，則且。對(duì)于臥二進(jìn)秤制信天號(hào)而啄言，N=主2，每烤個(gè)碼噸元所帳含的反信息鏟量是灘。對(duì)于M進(jìn)制勤而言蝦，每懼個(gè)碼讀元所甩含的詠信息膨量是。信息像速率Rb和碼茄元速猛率RB的關(guān)樹(shù)系是消息蝴速率：?jiǎn)嗡粫r(shí)佳間內(nèi)腐傳輸技的消君息數(shù)宋目在傳部輸消皮息時(shí)蔑，①粘可誦以采耐用不爬同的濫碼元鋼基數(shù)音和不啄同的夏碼元狠長(zhǎng)度水；②黃可干能還吹要增星加同盒步碼猛元。對(duì)于碎不同紗的系浴統(tǒng)，烈消息卷速率含與碼榮元速藏率的些關(guān)系是不災(zāi)相同季的。B.差錯(cuò)勝率（錯(cuò)芬誤率膊）衡量倒可靠暑性的爽重要召指標(biāo)三種獨(dú)情況澡：誤碼獵率：錯(cuò)巷誤接夠收碼貿(mào)元數(shù)固目在盼傳輸駕碼元再總數(shù)中所駁占的民比例氣。誤比返特率：錯(cuò)獅誤接麥?zhǔn)毡炔捞財(cái)?shù)壞在傳紅輸總串比特貫數(shù)中所測(cè)占的批比例率。對(duì)于妥二進(jìn)麻制而搏言，對(duì)于M進(jìn)制世：每貝個(gè)碼較元含袋有至比特一個(gè)堪特定盤碼元葛有M-幅1種不瞎同錯(cuò)階誤模鋼式恰好禮錯(cuò)誤i比特用的錯(cuò)翅誤模掉式有蝦個(gè)。錯(cuò)誤稿模式特等概課率出奶現(xiàn)，獸則當(dāng)需一個(gè)君碼元稅發(fā)生氏錯(cuò)誤時(shí)，儀在n個(gè)比誰(shuí)特中肢錯(cuò)誤讀比特撞所占乘比例批的數(shù)腫學(xué)期滾望值等于當(dāng)M很大瓦時(shí)，深誤比腐特率月等于誤字布率：錯(cuò)邊誤接盼收字并在傳友輸總補(bǔ)字?jǐn)?shù)裳中所商占的竭比例若一禁個(gè)字刮由k比特駝組成瓶，每逆一比芝特用壩一碼田元傳薦輸，則誤紫字率遞等于C.頻帶驕利用痕率（有將效性牢指標(biāo)賠）單位徹頻帶迫內(nèi)所叮能達(dá)湯到的佳信息圈速率單位禿頻帶首內(nèi)碼味元傳紙輸速赤率單位朗頻帶條內(nèi)信容息傳竊輸速嗎率B頻帶套量度D.能量緊利用約率傳輸紗每一奔比特賺所需著的信浮號(hào)能栽量(功率)E.傳輸秤速率誦、差臣錯(cuò)率燦、頻守帶利蹄用率糟、能蜂量利見(jiàn)用率輔之間濁的相勻互關(guān)旨系（能譽(yù)量和腦占用魄帶寬童可以稍交換淋）5.數(shù)字瓶通信泉的發(fā)跑展（1防）電租報(bào)難——宿最質(zhì)早的芳數(shù)字田通信惕方式艱，數(shù)尋字通煌信系躁統(tǒng)Sa壞mu姐el僵M模or培se嶼18尤37艷年研惜制侍（S來(lái).莫胖爾斯劇）（2籮）給圖定帶托寬的喉電報(bào)休信道炸上，洽實(shí)現(xiàn)套無(wú)碼澡間干購(gòu)擾最見(jiàn)大信號(hào)傳傳輸仿速率Ny犯qu媽is秧t障1道92福4年慚（奈腹奎斯肥特）（3亡）科澤爾莫境哥洛綢夫（都Ko敏lm綱og據(jù)or謠ov章，1勵(lì)93陜9）維納腐（W商in罵er冒，1催94昂2）加性倉(cāng)噪聲儲(chǔ)，最惹佳線郵性濾趟波器（4牽）香肅農(nóng)（畝Sh序an艷no疤n，僻19堪48地年）奠定做信息須傳輸男的數(shù)吃學(xué)基傅礎(chǔ)，帆導(dǎo)出蛛了數(shù)雕字通緊信系喜統(tǒng)的覺(jué)基本走限制彩。信道住容量跪：W——攀帶寬臉；P——襪發(fā)射電平均越功率波；N0——志加性娃噪聲坑功率照譜密臉度香農(nóng)拼三大頓定理（5做）漢院明（儉Ha嚇mm凈in經(jīng)g，耗19躬50至）糾錯(cuò)關(guān)和糾孝錯(cuò)編些碼（6勁）分戶組碼臭→級(jí)業(yè)聯(lián)碼灑→卷如積碼迅→網(wǎng)擠格編臭碼→Tu袋rb恢o碼將→迭探代譯卸碼（編真碼及過(guò)編碼促算法拿）（7必）光捧纖通間信—下—信京息傳秋