通信原理基础知识概括

第一章的学习，学习到的内容先是从不同角度讲述通信系统的共性（以下称之为），然后从多个角度对不同系统展开讲述他们具体的特点（以下称之为）；


信道：通信信号的传输媒介，有有线信道（明线，电缆，光纤）和无线信道（短波电离层，无线视距中继通道）。
调制：大多数情况下调制是为了解决低频信号无法实现远距离传输（低频信号易衰减），所以在信号系统的发送端需要调制，即将低频信号调到高频信号，那么对应在接收端也会有解调；也有可能是为了实现频分复用，总而言之，调制的本质就是频谱搬迁；
基带传输：基带即为低频，数字通信的基带传输核心内容为ISI码间干扰，奈贵斯特准则问题，最优基带系统问题，均衡器知识，还有线路编码（基带传输码型）
差错编码技术：在编码时引入冗余，可以检错和纠错，属于适当牺牲有效性，提高可靠性的方案；多种线性分组和卷积码；
目的：提高信号传输的可靠性。 方法：增加多余bit；
同步技术：
物理层的三种同步：1）载波同步：产生瞬时同频同相的本地相干载波，用于解调；
2）位同步：接收机重建发射机的时钟（主频）
3）帧同步或群同步：接收机能够识别帧结构，从而能够提取所需要的支路信息，帧同
步也是时分复用的基础条件。
说明：网同步已经不属于物理层同步；
模拟信号数字化：即为A/D转换，在发射机一段把模拟信号转为数字信号，在接收机一方反过来把数字信号转为模拟信号；数字信号有两种，一是本来就是数字信号，而是由模拟信号转成的数字信号，如话音；
波形编码，如PCM；说明：现在同学系统皆为数字通信系统。
通信发展史：不一一赘余，主要说下两点：光纤从根本上解决了带宽问题；人类历史上最早的电子通信业务是1837年莫尔斯发明了电报，在中国则是上海电报局。
通信系统的组成：

说明：信息源出来的信号（信号1）为基带信号，调制器出来的信号（信号2）为频带信号，这也就印证了我们前面说的低频不宜远距离传输，需要将低频通过调制转为高频；
术语：加密-encryption 编码器-coder 译码器-decoder 解密-decryption;


数字通信系统的组成以及特点：
信源编码器
对于模拟信息源，需要对模拟信号进行A/D转换；进行数据压缩，尽量减少冗余信息，以尽可能少的二进制数字来表示消息，提高消息的传输效率；
码元传输错误：发送端为0码，接收端为1码；
b.信道编码
目的：降低误码率改善恢复信息的质量；
基本思想：对信源的二进制数字消息序列以一种受控方式引入一定的冗余度（降低了有效性），来提高信息序列抗信道损伤的能力；接收机中的译码器在去除受控冗余度的译码过程中，有一定的检错和纠错能力。
c.数字调制
从接受信号波形的幅度、频率和相位中提取信息，解调为二进制数字序列。

通信系统的不同角度分类：
按传输信息的物理特征
按传输介质
按传输信号的数学特征
按传输复用方式
按是否采用调制
按通信方式：单工：收音机；半双工：对讲机；双工：电话；
按码元排列方式不同
信息：确定的信息不含有消息； I = log2 1/pi；信息量满足可加性
说明：在数字通信系统中0和1 总是等概，如果不相同，就通过扰乱技术让他们变等概，但是需要在收方加解扰乱设备。
通信系统的主要性能指标：
1.接收机制度增益：G=(So/N0)/(Si/Ni) ,G越大，数字通信系统可靠性越高；
对于模拟的话音通信系统：输出信噪比r = S/N ,
r = 30db,可以听懂语音；r = 40db, 语音清晰；r = 50db,很高，可以传音乐，音乐当中的颤音啦轮指啦滑音啦都可以听见。
2.码元传输速率：RB单位时间内传送码元的数目；
信息传输速率Rb，单位时间内传送信息量的数目；
多进制中：Rb = RB log2M；其中M = 2^k ,k为几进制
不等概离散信源：Rb = RBH(x)
说明:系统有效性的高低需要通过单位频带的传输速率来衡量（多进制可以提高系统的有效性）。