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个人介绍
通信原理

主讲教师：

教师团队：共1位

  • 李晓峰
专业大类： 电子信息大类
开课专业： 通信技术 
本系列介绍了通信原理。老师主要讲解了通信原理、通信原理的基础知识、模拟传输、数字基带传输、基本的数字频带传输、模拟信号数字化与PCM、现代数字传输技术这些方面的内容，其中老师还对每个章节相关的作业进行了讲评。
教师团队

李晓峰

职称：教授

单位：电子科技大学

部门：通信与信息工程学院

职位：教授

通信

通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另方。

通信在不同的环境下有不同的解释，在出现电波传递通信后通信(Communication)被单一解释为信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。然而，通信是在人类实践过程中随着社会生产力的发展对传递消息的要求不断提升使得人类文明不断进步。在各种各样的通信方式中，利用“电”来传递消息的通信方法称为电信(Telecommunication)，这种通信具有迅速、准确、可靠等特点，且几乎不受时间、地点、空间、距离的限制，因而得到了飞速发展和广泛应用；在现今因电波的快捷性使得从远古人类物质交换过程中就结合文化交流与实体经济不断积累进步的实物性通信（邮政通信）被人类理解为制约经济发展的阻碍。

在古代，人类通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、身体语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。

在现代科学水平的飞速发展，相继出现了无线电、固定电话、移动电话、互联网甚至视频电话等各种通信方式。通信技术拉近了人与人之间的距离，提高了经济的效率，深刻地改变了人类的生活方式和社会面。

以视觉声音传递为主的古代的烽火台、击鼓、旗语、近代以实物传递为主的驿站快马接力、信鸽、邮政通信等。以前的通信对远距离来说，最快也要几天的时间，而现代通信往往以电信方式为主如电报，电话，快信，短信，E-mail等注重即时通信，作为自然科学来说邮政通信更能体现人与自然的和谐与沟通，但是在现今注重经济利益的时期往往不注意人与自然的关系致使邮政通信相对即时通信不宜接受。美国联邦通信法对通信的定义包括电信和广播电视。需要说明的是此通信法并不适合中国。中国自古注重“天人合一”的人文自然观及追求人与人之间和谐相处。

我国的电信管理条例对电信的定义包括公共电信和广播电视。我国邮政法正在不违背万国邮政公约的情况下结合中国国情不断完善。

通信原理

《通信原理》课程是通信、电子、信息领域中最重要的专业基础课之一，是电子信息系各专业必修的专业基础课。

通信系统作为一个实际系统，是为了满足社会与个人的需求而产生的，目的就是传送消息（数据、语音和图像等）。通信技术的发展，特别是近30年来形成了通信原理的主要理论体系，即信息论基础、编码理论、调制与解调理论、同步和信道复用等。本课程教学的重点是介绍数字通信系统中各种通信信号的产生、传输和解调的基本理论和方法，使学生掌握和熟悉通信系统的基本理论和分析方法，为后续课程打下良好的基础。

通信系统的分类

在实际的通信中，由于通信业务的多样性，消息的来源也是多种多样的，但基本可以分为两大类：连续的和离散的。连续的消息如话音，声波振动的幅度是随时间连续变化的。若把它转换为随时间连续变化的电压信号，信号幅度是时间连续函数。这样的信号称作模拟信号；而离散消息，如打字机产生的消息，输出的消息符号个数是有限的。如信号的参数与离散消息对应而离散取值，这就是数字信号。

所以根据信号方式的不同，通信可分为模拟通信和数字通信。

模拟通信

什么是模拟通信呢？比如在电话通信中，用户线上传送的电信号是随着用户声音大小的变化而变化的。这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的，这种信号称为模拟信号。在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信”。

数字通信

数字信号与模拟信号不同，它是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。电报信号就属于数字信号。现在最常见的数字信号是幅度取值只有两种(用0和1代表)的波形，称为“二进制信号”。“数字通信”是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。

模拟通信在历史上曾经占有过主导地位。但近20年来，随着超大规模集成电路工艺的成熟以及计算机和数字信号处理技术的充分发展，数字通信发展迅速，大多数的模拟通信系统已被数字通信系统所取代。尽管在未来的一段时间内数字通信系统还不能完全取代模拟通信系统那个，但通信朝着数字化方向发展是不会改变的，这是有数字通信和模拟通信自身的特点所决定的。

两者的对比

数字通信与模拟通信相比，具有明显的优点：

首先是抗干扰、抗噪声能力强。模拟信号在传输过程中和叠加的噪声很难分离，噪声会随着信号被传输、放大、严重影响通信质量。比如说1用高电平来表示，0用低电平来表示。

一个模拟信号如果信号衰减20%的话，那就严重失真了。而一个高电平的信号衰减20%时，它还是代表1。因为数字通信是采用再生中继方式，能够消除噪音，再生的数字信号和原来的数字信号一样，可继续传输下去，这样通信质量便不受距离的影响，可高质量地进行远距离通信。再有数字通信中的信息是包含在脉冲的有无之中的，只要噪声绝对值不超过某一门限值，接收端便可判别脉冲的有无，以保证通信的可靠性。其次，数字信号易于加密，信息传输比较安全。数字信号的特殊形式，使得信息加密变得十分容易。例如把信息比特率按一定的长度分组，用相同长度的一个比特率（称为密钥）与这些分组进行模二加，便完成了信息的加密。在接收端，用相同的密钥 与接收到的序列模二加，就恢复为原来的信息序列。数字移动通信GSM系统就是采用这方法对信息加密的。模拟信号虽然也可以加密，但操作起来要复杂得多。此外，数字通信设备的产品重复性好，有利于生产以及通信的发展和普及。

即使这样，与数字通信系统相比，模拟通信系统也有自己比较好的一面，设计较简单，电路的功率消耗一般比较低。

因此数字通信与模拟通信的区别具体说就是调制方式不同而已。模拟通信，技术很成熟，就是将模拟信号与载波进行调制，使其带有一定载波特性，又不失模拟信号的独特性，接受端通过低通滤波器，还原初始模拟信号。 而数字信号，首先进行采样，对于采样幅值进行编码（0，1编码），然后进行调制，相移键控等，接受端还原即可，信号传输率高 。相对而言，数字通信优于模拟通信。

模拟通信用模拟信号，就是连续起伏的波形来传递信号。数字通信用的跟电脑一样的数字信号，1跟0组成信号。模拟信号的可以平滑的实现，数字信号就算再怎么接近平滑它都是阶梯状的。

从宏观看，世界通信方式，仍以电话为主，在电话通信中，则以程控交换和移动电话发展最快。目前模拟通信系统还在使用，但由于人们对各种通信业务的需求迅速增加，数字通信正向着小型化、智能化、高速大容量的方向迅速发展，最终必将取代模拟通信。

参考教材


课程评价

课程章节
1
通信原理绪论（一）
2
通信原理绪论（二）
3
通信原理绪论（三）
4
通信原理绪论（四）
5
通信原理绪论（五）
6
通信原理绪论（六）
7
基础知识（一）
8
基础知识（二）
9
基础知识（三）
10
基础知识（四）
11
基础知识（五）
12
基础知识（六）
13
基础知识（七）
14
模拟传输（一）
15
模拟传输（二）
16
模拟传输（三）
17
模拟传输（四）
18
模拟传输（五）
19
模拟传输（六）
20
模拟传输（七）
21
模拟传输（八）
22
模拟传输（九）
23
模拟传输（十）
24
模拟传输（十一）
25
模拟传输（十二）
26
模拟传输（十三）
27
模拟传输（十四）
28
模拟传输（十五）
29
各类通信系统的比较与应用（上）
30
各类通信系统的比较与应用（下）
31
数字基带传输（一）
32
数字基带传输（二）
33
数字基带传输（三）
34
数字基带传输（四）
35
数字基带传输（五）
36
数字基带传输（六）
37
数字基带传输（七）
38
数字基带传输（八）
39
数字基带传输（九）
40
数字基带传输（十）
41
数字基带传输（十一）
42
数字基带传输（十二）
43
数字基带传输（十三）
44
数字基带传输（十四）
45
数字基带传输（十五）
46
数字基带传输（十六）
47
数字基带传输（十七）
48
数字基带传输（十八）
49
数字基带传输（十九）
50
数字基带传输（二十）
51
数字基带传输（二十一）
52
数字基带传输（二十二）
53
数字基带传输作业讲评（上）
54
数字基带传输作业讲评（下）
55
基本的数字频带传输（一）
56
基本的数字频带传输（二）
57
基本的数字频带传输（三）
58
基本的数字频带传输（四）
59
基本的数字频带传输（五）
60
基本的数字频带传输（六）
61
基本的数字频带传输（七）
62
基本的数字频带传输（八）
63
基本的数字频带传输（九）
64
基本的数字频带传输（十）
65
基本的数字频带传输（十一）
66
基本的数字频带传输（十二）
67
基本的数字频带传输（十三）
68
基本的数字频带传输（十四）
69
基本的数字频带传输（十五）
70
模拟信号数字化与PCM（一）
71
模拟信号数字化与PCM（二）
72
模拟信号数字化与PCM（三）
73
模拟信号数字化与PCM（四）
74
模拟信号数字化与PCM（五）
75
模拟信号数字化与PCM（六）
76
模拟信号数字化与PCM（七）
77
模拟信号数字化与PCM（八）
78
模拟信号数字化与PCM（九）
79
模拟信号数字化与PCM（十）
80
现代数字传输技术（一）
81
现代数字传输技术（二）
82
现代数字传输技术（三）
83
现代数字传输技术（四）
84
现代数字传输技术（五）
85
现代数字传输技术（六）
86
现代数字传输技术（七）
87
现代数字传输技术（八）
88
现代数字传输技术（九）
89
现代数字传输技术（十）
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