重庆大学：《建筑智能化技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 智能建筑技术基础（2.3）现代通信技术基本知

2.3现代通信技术基本知识 通信的目的 把含有信息的消息从一地传到另一地。 电信号传递信息准确而快速,不受时间、地点、距 离的限制。所以,电信号来传递消息是最好的。 2.3.1信号、信道与容量 2.3.2带宽与传输速率 2.3.3通信系统模型 2.3.4通信网络的基本结构 ■國■

2.3 现代通信技术基本知识 通信的目的 把含有信息的消息从一地传到另一地。 电信号传递信息准确而快速，不受时间、地点、距 离的限制。所以，电信号来传递消息是最好的。 2.3.1 信号、信道与容量 2.3.2 带宽与传输速率 2.3.3 通信系统模型 2.3.4 通信网络的基本结构

2.3.1.信号、信道与容量 (1)信号 A.定义 信号是运载与传递信息的载体与工具。广义地说, 信号是随时间变化的某种物理量。 般将语言、文字、图像或数据通称为消息。 B.特性 时间特性、频率特性 C.分类 a.连续信号和离散信号 b.确定信号和随机信号 C.周期信号与非周期信号 ■國■

2.3.1. 信号、信道与容量 (1) 信号 A. 定义 信号是运载与传递信息的载体与工具。广义地说， 信号是随时间变化的某种物理量。 一般将语言、文字、图像或数据通称为消息。 B. 特性 时间特性、频率特性 C. 分类 a. 连续信号和离散信号 b. 确定信号和随机信号 c. 周期信号与非周期信号

(2)信道 信道是信号的传输媒质。 狭厂有线信道:明线、对称电缆、 同轴电缆、光纤 道无线信道:地波传播、短波电离层 义信道 反射、超短波、微波视 距中继、人造卫星中继、 各种散射信道 变换装置:发送设备、接收设备、馈线、 天线、调制器、解调器 ■國■

(2)信道 信道是信号的传输媒质。 广 义 信 道 狭 义 信 道 有线信道：明线、对称电缆、 同轴电缆、光纤 无线信道：地波传播、短波电离层 反射、超短波、微波视 距中继、人造卫星中继、 各种散射信道 变换装置：发送设备、接收设备、馈线、 天线、调制器、解调器

(3)信道容量 A.定义 单位时间内该信道所能传输的最大信息量(比特数)。 B.数字信道容量 等概、对称、二元信道容量: C=2B1-P lo (1-P)log 其中:C信道容量 B信道带宽; P。差错率 ■國■

(3) 信道容量 A. 定义 单位时间内该信道所能传输的最大信息量(比特数)。 B. 数字信道容量 等概、对称、二元信道容量：       − = − − − e e e e P P P C B P 1 1 (1 )log 1 2 1 log 2 2 其中：C—信道容量； B—信道带宽； Pe—差错率

C.模拟信道容量 在无噪声干扰的条件下,模拟信道的容量是无 穷大。理论分析证明,在高斯白噪声干扰下模拟信 道容量 香农—哈特莱( Shannon- Hartley)公式: C=Blog(1+-) 其中:C—信道容量; B信道带宽; P模拟信号功率;N白噪声功率。口 ■國■

C. 模拟信道容量 在无噪声干扰的条件下，模拟信道的容量是无 穷大。理论分析证明，在高斯白噪声干扰下模拟信 道容量： log (1 ) 2 N P C = B + 其中：C—信道容量； B—信道带宽； P—模拟信号功率； N—白噪声功率。 香农—哈特莱(Shannon—Hartley)公式:

2.3.2带宽与传输速率 (1)带宽 信道的带宽:指信道所能通过信号的最高频率与最 低频率之差,是一个频率范围,单位为赫兹(Hz)。 带宽与导线质量、长度、传输方法有关,是衡量线 缆传输能力的客观指标。 带宽决定了发送信息的能力,而不是指发送信息的 速度有多快。一般来说,信道带宽越大,传送数据的速 度就越快。 网络系统中的编码方式建立了带宽与传输速率之间 的联系,如10Mbps以太网只用到了Tz的传输量; 100Mbps以太网只用到了31.25MHz的传输量。 ■國■

2.3.2 带宽与传输速率 (1) 带宽 信道的带宽：指信道所能通过信号的最高频率与最 低频率之差，是一个频率范围，单位为赫兹(Hz)。 带宽与导线质量、长度、传输方法有关，是衡量线 缆传输能力的客观指标。 带宽决定了发送信息的能力，而不是指发送信息的 速度有多快。一般来说，信道带宽越大，传送数据的速 度就越快。 网络系统中的编码方式建立了带宽与传输速率之间 的联系，如10Mbps以太网只用到了7MHz的传输量； 100Mbps以太网只用到了31.25MHz的传输量

(2)传输速率 A.码元传输速率 单位时间内通过系统所传送的码元(脉冲)数,单位 为“波特”(Baud),又称为传码率、波特率,记为:Rg B.信息传输速率 单位时间内通过系统所传送的信息量,单位为“比 特/秒”(bit/s或bps),又称为传信率、比特率,记为: C.消息传输速率 单位时间内通过系统所传送的从信源发出的消息量, 单位为“比特/秒”(bit/s),又称为消息率,记为:Rn ■國■

（2） 传输速率 A. 码元传输速率 单位时间内通过系统所传送的码元(脉冲)数，单位 为“波特”(Baud)，又称为传码率、波特率，记为:RB。 B. 信息传输速率 单位时间内通过系统所传送的信息量，单位为“比 特/秒”(bit/s或bps)，又称为传信率、比特率，记为： Rb。 C. 消息传输速率 单位时间内通过系统所传送的从信源发出的消息量， 单位为“比特/秒”(bit/s)，又称为消息率，记为：Rm

相互关系 a.消息传输速率与信息传输速率的关系 R=aR(消息传输效率a2)进制数字传输系统,有 RhRRlog,M C.当M=2时,Rn、R、R三者在数值上是相等的。 ■國■

D. 相互关系 a. 消息传输速率与信息传输速率的关系 Rm =αRb (消息传输效率α≤1) b. 码元传输速率与信息传输速率的关系 对于M(M≥2 )进制数字传输系统，有 Rb =RB log2 M c. 当M=2时， Rm 、 Rb 、RB三者在数值上是相等的

2.3.3通信系统模型 (1)定义 消息的传递是利用通信系统来实现的。 A.通信:信息表达方式的时空转移。 B.通信系统:完成通信过程的全部设备和传输介质。 (2)分类 按照信道中传输的信号类型,通信系统可以分为模 拟通信系统和数字通信系统。 A.模拟通信系统 a.定义 按传送模拟信号而设计的通信系统称为模拟通信系 统

2.3.3 通信系统模型 (1) 定义 消息的传递是利用通信系统来实现的。 A. 通信：信息表达方式的时空转移。 B. 通信系统：完成通信过程的全部设备和传输介质。 (2) 分类 按照信道中传输的信号类型，通信系统可以分为模 拟通信系统和数字通信系统。 A. 模拟通信系统 a. 定义 按传送模拟信号而设计的通信系统称为模拟通信系 统

b.模型 信源调制器信道解调器信宿 噪声 C.信号变换 发送端的连续消息要变换成原始电信号,接收端收 到的信号要反变换成原连续消息。但其频率低,一般 不适宜直接传输。 ≯将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号,口 并在接收端进行反变换。即调制和解调。 ■國■

b. 模型 信源 调制器 信道 解调器 信宿 噪声 c. 信号变换 ➢ 发送端的连续消息要变换成原始电信号，接收端收 到的信号要反变换成原连续消息。但其频率低，一般 不适宜直接传输。 ➢ 将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号， 并在接收端进行反变换。即调制和解调