通信基础知识——读《大话无线通信》

通信的实质是将原始信号（包括声音图像等）转换为电信号，并进行传输，最后再还原出原始信号。其关键技术之一在于如何进行转换，转换成什么样的电流信号更易于传输和恢复。

整个通信系统的划分可以按照传输信号是否连续划分为模拟通信和数字通信。模拟通信传输连续信号，数字通信传输离散信号。目前是数字信号应用更广泛，原因是它的抗噪性好，（因为它只传输0、1信号，只用判断得到信号与这两个信号哪个相近并进行判决即可），易于加密。

一、信号

信号在信道中传递需要进行调制，原因：一、与信道匹配。无线信道在大气中低频的会急剧衰减，所以需要采用高频的。二、与天线尺寸相匹配。天线长度是1/4波长的时候辐射最强，所以波长和天线尺寸应该同一数量级。模拟调制的方式有AM（调幅mtcos(wt+ɸ)）、FM（调频）、PM（调相）。数字调制的方式有ASK、FSK、PSK。

对于任意一个周期信号，可以由傅里叶级数来表示。对于非周期信号，可以由极限的思想将相加变成求积分得到其傅里叶变换。

由此，我们得到另一种分析信号的方式即从频域来分析，将信号看成不同频谱的复指数信号的叠加，不同频率的谐波有着不同的权重系数。这是一个二维坐标系——两个维度分别代表频率和权重系数。

数字信号的得到在于采样、量化、编码。采样是每隔一定时间进行采值。要遵循奈奎斯特采样定理。要求Fs>2FH，为了调制后不产生混叠现象。调制后通过低通滤波，再从频域恢复出信号。

二、信道与衰落

对于通信系统来讲，信道分为有线信道和无线信道。有线信道如同轴电缆、双绞线、光纤等。无线信道就是空气。我们主要来研究无线通信，所以讲述无线信道。

信道容量的概念指的是最大能传输的数据率。根据奈奎斯特第一准则，在理想低通条件下，无码间串扰的系统容量是2*B。在一般情况下则遵从香农公式：C=Blg(1+s/N)。

对于信道的衰落可分为大尺度衰落（又叫慢衰落）和小尺度衰落（又叫快衰落）。慢衰落有路径传播损耗——

以及阴影效应——由于建筑物等阻隔引起的衰落。小尺度衰落有多径效应