第1章

绪论

摘要：

通信是人类文明发展史中一个永恒的话题，通信发展史也是一部人类科技进步史。19世纪中叶以后，人类开创了电气通信新时代，通信手段发生了根本性的变革。

通信系统传送的是消息，而消息通常表现为语音、图像、文字等多种形式。这些形式的消息通过具有某种物理形态的电或光信号作为载体得以传送。因此，了解信号的性质与特征将有助于理解消息的传送过程，周期正弦信号和周期脉冲信号就是两种典型的通信信号。

通信系统的一般模型抽象出了通信系统最基本的功能特征，即把消息从信源传送到信宿，在此过程中难免受到各类噪声的干扰并产生信号的衰减。其中可靠性和传输效率是衡量系统优劣的两个重要指标。按照业务功能划分，通信系统可分为电话通信、电报通信、传真通信、数据通信、图像通信、卫星通信、微波通信、移动通信等。这些系统可以是专用的，但大多数情况下是兼容并存的。

信道是通信信号的传输通路。信道的传输特性即信道的频率响应特性，描述了不同频率的信号通过信道传输后能量幅度和相位变化的情况。信道带宽越大，传输能力越强。信道容量则是用来衡量信道所能达到的最大传输能力的一个重要指标。

在通信系统中，调制的种类很多，分类方法也不一致，但调制的目的只有两个：一是要使得信号匹配信道；二是要实现多路复用，提高线路利用率。

学习经典的通信理论和通信知识对于理解当代各类通信系统的工作原理，掌握更先进的通信技术是十分必要的。本章在简要回顾国内外通信发展史的基础上，对与通信系统技术相关的一些经典的基础知识进行了介绍。主要内容包括通信信号、通信系统模型与指标、通信系统的分类、通信系统的传输方式、通信信道的特性和调制解调等基本概念。通过本章的学习，将使读者在整体上初步建立起关于通信的一些基本概念体系，为后续章节的进一步学习打下牢固的基础。

1.1 通信发展简史

通信是人类文明发展历史中一个永恒的话题。早在远古时期，人类就通过简单的语言、图符、钟鼓、烟火、竹简等手段传递信息，烽火狼烟、飞鸽传信、驿站邮递等都是通信的某种表现形式。在当代知识经济社会里，通信行业作为社会经济发展的基础性产业发挥着极其重要的先导性作用。了解通信的发展历史将有助于我们更深入地认识过去、把握现状并展望未来。

1.1.1 国际通信发展简史

19世纪中叶以后，由于电报、电话的发明以及电磁波的发现，人类的通信手段发生了根本性的变革，开创了电气通信新时代。随着科技水平的不断提高，相继出现了无线电、固定电话、移动电话、互联网等各种通信手段，真正让神话传说中的“千里眼”、“顺风耳”变成了现实。先进的通信技术拉近了人与人之间的距离，深刻地改变了社会面貌和人类的生活方式。

回顾通信发展历程，每一次相关重大技术的进步都孕育着通信技术水平的进一步提高。通信发展史也是一部人类科技进步史。

1837年，美国人莫尔斯展示了世界上第一台电磁式电报机。

1864年，英国人麦克斯韦预言了电磁波的存在。

1875年，苏格兰人亚历山大·贝尔发明了世界上第一部电话机。

1901年，意大利人马可尼成功实现了跨大西洋两岸的无线电通信。

1906年，美国人费森登研究出无线电广播发送机。

1925年，美国无线电公司研制出第一部实用的传真机。

1937年，英国人里夫斯首次提出用脉冲编码调制来进行数字语音通信的思想。

1940年，美国的古马尔研制出机电式彩色电视系统。

1945年，英国人克拉克提出静止人造卫星通信的设想。

1946年，美国人埃克特和莫奇利发明了世界上第一台电子计算机。

1947年，美国贝尔实验室提出了蜂窝网移动通信的概念。

1957年，前苏联成功地发射了人类第一颗人造卫星。

1959年，美国人基尔比和诺伊斯发明了集成电路。