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第 章 绪 论

随着数字通信技术和计算机技术 的快速发展 以及通信 网与计算机 网络 的相互

融合 ，信息科学技术已成为 世纪 国际社会和世界经济发展的强大推动力 。信息

作为一种资源 ，只有通过广泛地传播与交流 ，才能产生利用价值 、促进社会成员

之 间的合作 、推动社会生产力 的发展 、创造 出巨大 的经济效益 。信息的传播与交

流 ，是依靠各种通信方式和技术来实现 的。学习和掌握现代通信原理和技术是信

息社会每一位成员，尤其是未来的通信工作者的迫切需求 。

本教材作为现代通信 的导论 ，将讨论信息的传输 、交换及通信 网的基本原理

(侧重信息传输原理 )。作为本书主题的导引，本章将简要介绍通信系统的基本概

念 、组成和分类 、信息的度量 以及评价通信系统性能的指标 ，并对通信 的发展趋

势进行展望 。

通信系统的组成

从古到今，人类的社会活动总离不开消息的传递和交换，古代的消息树、烽火台和驿

马传 令 ，以及 现 代 社 会 的文 字、书 信、电报、电话、广 播、电视、遥 控、遥 测 等 ，这 些 都 是 消

息传递的方式或信息交流的手段。人们可 以用语言、文字、数据或图像等不同的形式来表

达信息。但是这些语言、文字、数据或图像本身不是信息而是消息，信息是消息中所包含

的人们原来不知而待知的内容。因此，通信 的根本 目的在于传输含有信息的消息，否则，

就失去 了通信 的意义 。基于这种认识 ，“通信 ”也就是“信息传输 ”或“消息传输 ”。

实现通信的方式很多，随着社会 的需求、生产力的发展和科学技术的进步， 目前的通

信越来越依赖利用 “电”来传递消息的电通信方式。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时

间、地点、距离的限制，因而近百年来得到了迅速的发展和广泛的应用。当今，在 自然科学

领域 涉及“通信 ”这 一术语 时，一般均 是指“电通信 ”。广 义来讲 ，光通信也属于 电通信 ，因

为光也是一种 电磁波。本书中的通信均指电通信。

通信系统的一般模型

通信是从一地 向另一地传递和交换信息。实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒

质 的总和称为通信系统 。基于点与点之 间的通信系统的模型可用 图 来描述。

信源是消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始 电信号，称之为消息信号或基

带信号。电话机、电视摄像机和 电传机、计算机等各种数字终端设备就是信源 。前者属于

模拟信源，输出的是模拟信号；后者是数字信源，输出离散的数字信号。

发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合

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图 通信系统的一般模型

在信道 中传输的信号。变换方式是多种多样 的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的

变换方式。对数字通信系统来说，发送设备常常又可分为信源编码与信道编码。

信道是指传输信号 的物理媒质 。在无线信道 中，信道可 以是大气(自由空 间 )，在有线

信道 中，信道可 以是明线、电缆或光纤。有线和无线信道均有多种物理媒质。媒质的固有

特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量 。根据研究对象的不同，需要对实际的物

理媒质建立不同的数学模型，以反映传输媒质对信号的影响。这一点将在第 章 中讨论 。

嗓声源不是人为加入的设备，而是通信系统中各种设备 以及信道 中所固有 的，并且是

人们所不希望的。噪声的来源是多样的，它可分为 内部噪声和外部噪声，而且外部噪声往

往是从信道引入的，因此，为了分析方便，把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象加入

到信道。

接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解码等。它的任

务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的原始基带信