通信原理主要概念
第一章 绪论
主要性能指标
设计或评价通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。有效性是指消息传输的速度，可靠性是指信息传输的质量。
1.传输速率
传输速率可以用码元传输速率或者信息传输速率来衡量。
码元速率 R B R_B RB定义为每秒传输码元的数目，单位是波特(Baud)。二进制与N进制码元速率有如下的转换关系：
R B 2 = R B N l o g 2 N R_{B2}=R_{BN}log_2 N RB2=RBNlog2N
其中， R B 2 R_{B2} RB2 是二进制码元速率， R B N R_{BN} RBN是N进制码元速率
信息速率 R b R_b Rb定义为每秒传递的信息量，又称为传信率，单位是比特/秒(bit/s)
在N进制下，信息速率 R b R_b Rb和码元速率 R B N R_{BN} RBN的关系（单位是：bit/s）
R b = R B N × l o g 2 N R_{b}=R_{BN}\times log_2 N Rb=RBN×log2N
2.差错率
通常用误码率 P e P_e Pe来表示
P e = 错 误 接 收 码 元 数 传 送 总 码 元 数 P_e=\frac{错误接收码元数}{传送总码元数} Pe=传送总码元数错误接收码元数
第四章 信道
信道容量
信道容量：信道能够传输的最大平均信息速率
离散信道容量
两种表示方式
每个符号能够传输的平均信息量最大值表示信道容量C
用单位时间内能够传输的平均信息量最大值表示信道容量 C t C_t Ct
第五章模拟调制系统
调制：把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
广义的调制分为基带调制和带通调制。带通调制也称为载波调制
在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。
载波调制：用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一个或几个参数按照调制信号的规律变化。
调制信号：调制信号是来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，也可以是数字的。
载波：未受调制的周期性振荡信号称为载波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波（比如周期性脉冲序列）。
已调信号：载波调制后称为已调信号，它含有调制信号的全部特征。
解调：解调也称为检波，是调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。
为什么要进行载波调制呢？
基带信号对载波的调制是为了实现下列的一个或者多个目标
什么是多路复用？
数据通信系统或计算机网络系统中，传输媒体的带宽或容量往往会大于传输单一信号的需求，为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号，这就是所谓的多路复用技术(Multiplexing)-百度百科
什么是频分复用？
(FDM) 频分复用按频谱划分信道，多路基带信号被调制在不同的频谱上。因此它们在频谱上不会重叠，即在频率上正交，但在时间上是重叠的，可以同时在一个信道内传输。在频分复用系统中，发送端的各路信号m1(t)，m2(t)，…,mn(t)经各自的低通滤波器分别对各路载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)进行调制,再由各路带通滤波器滤出相应的边带（载波电话通常采用单边带调制），相加后便形成频分多路信号。在接收端，各路的带通滤波器将各路信号分开，并分别与各路的载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)相乘，实现相干解调,便可恢复各路信号,实现频分多路通信。-百度百科
调制方式的分类
根据调制信号是模拟信号还是数字信号，载波是连续波（通常是正弦波）还是脉冲序列，相应的调制方式有：
模拟调制：调制信号是模拟信号，载波是连续波
数字调制：调制信号是数字信号，载波是连续波，通常是正弦波
模拟脉冲调制：调制信号是模拟信号，载波是脉冲信号
数字脉冲调制：调制信号是数字信号，载波是脉冲信号
下面看一下模拟调制的方式。
最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。
常见的调幅(AM),双边带（DSB）,单边带(SSB)和残留边带(VSB)等调制就是幅度调制的几个典型实例。而频率调制(FM)是角度调制中别广泛采用的一种。
5.1幅度调制(线性调制)的原理
幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号做线性变化的过程。
设正弦波信号为
c ( t ) = A c o s ( w c t ) c(t)=Acos(w_ct) c(t)=Acos(wct)
设基带调制信号为m(t)
根据幅度调制的定义，已调信号一般可表示成为
s m ( t ) = A m ( t ) c ( t ) = A m ( t ) c o s ( w c t ) s_m(t)=Am(t)c(t)=Am(t)cos(w_ct) sm(t)=Am(t)c(t)=Am(t)cos(wct)
设调制信号m(t)的频谱是 M ( w ) M(w) M(w)
根据fourier变换的频移性质，
可以知道
A m ( t ) c o s ( w c t ) = A m ( t ) e j w c t + e − j w c t 2 → A 2 [ M ( w − w c ) + M ( w + w c ) ] Am(t)cos(w_ct)=Am(t)\frac{e^{jw_ct}+e^{-jw_ct}}{2}\rightarrow \frac{A}{2}[M(w-w_c)+M(w+w_c)] Am(t)cos(wct)=Am(t)2ejwct+e−jwct→2A[M(w−wc)+M(w+wc)]
由上面的两个式子可以看到，在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈现正比变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。
作为补充，下面复习一下欧拉公式。
由于
e j w c t → 2 π δ ( w − w c ) e^{jw_ct}\rightarrow2\pi\delta(w-w_c) ejwct→2πδ(w−wc)
c o s ( w c t ) = e j w c t + e − j w c t 2 → π δ ( w − w c ) + π δ ( w + w c ) cos(w_ct)=\frac{e^{jw_ct}+e^{-jw_ct}}{2}\rightarrow\pi\delta(w-w_c)+\pi\delta(w+w_c) cos(wct)=2ejwct+e−jwct→πδ(w−wc)+πδ(w+wc)