Day1通信基本概念 通信系统模型 通信系统分类与通信方式

一、基本概念

消息 信息 信号

1）消息：通信系统传输的对象，形式多种。
1.连续消息：语音、温度、图像。
2.离散消息：数据、文字、符号
2）信号：消息的电表示形式/传输载体
1.模拟信号：信号参量取值连续（无穷多，不可数），模拟信号有时也称为连续信号，这里连续的含义是指信号载荷的消息的参量连续变化，在某一取值范围内可以取无穷多的值，而不一定在时间上也连续。
2.数字信号：信号参量取值离散
3）信息：消息中蕴含的有效内容
4）消息、信号、信息三者关系

即：消息是信息的物理形式、信息是消息的有效内容、信号是消息的传输载体

5）如何区分模拟信号和数字信号

6）如何将消息转换成电信号
通过信源（在下面通信系统模型会介绍到）来转换
如：话筒（声音传感器）把声音转变成音频信号；
数字终端把符号转变成数字信号；
摄像机把图像转变成视频信号；
热敏电阻（温度传感器）把温度转变成电信号。

7）通信：就是利用电信号传输消息中所包含的信息8

8）通信系统：完成通信过程所需要的电子设备和信道的总体

二、通信系统模型

1）通信系统的一般模型

1.信源：把消息转换成原始电信号。根据消息的种类不同，信源可分为模拟信源和数字信源。模拟信源输出连续的模拟信号，如话筒（声音->音频信号）；数字信源则输出离散的数字信号，如计算机等数字终端。
2.发送设备：作用是将原始电信号转变成适合在信道中传输的信号，使发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗信道干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。发送设备包含变换、放大、滤波、编码、调制等过程。
3.信道：能传输信号的各种物理媒介，用来将来自发送设备的信号传送到接收端。在无线信道中，信道可以是自由空间；在有限信道中可以是明线、电缆和光纤。信道既给信号以通路，也会对信号产生各种干扰和噪声。
4.接收设备：功能是信号放大和反变换（如译码、解调等），目的是从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
5.信宿：信宿是传送消息的目的地，功能是把原始电信号还原成相应的消息
2）模拟通信系统模型
两对重要的变换：
1.基带：在发送端把连续消息变换成原始电信号，在接收端进行相反的变换。这种变换和反变换是由信源和信宿来完成。以自由空间作为信道的无线电传输无法直接传输这些信号。
2.带通：把基带信号变成适合在信道中传输的信号，并在接收端进行反变换。
3）数字通信系统模型

1.信源编码与译码：
完成模数转换。即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字传输。
提高信息传输的有效性。通过某种压缩编码技术设法减少码元数目以降低码元速率。
2.加密与解密：
人为的将被传输的数字序列扰乱，即加上密码。
在接收端利用与发送端处理过程相反的过程对收到的数字序列进行解密。
3.信道编码与译码：
差错控制，增强抗干扰能力，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分。接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码，从中发现或纠正错误，提高通信系统的可靠性。
4.数字调制与解调：数字调制是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。基本的数字调制方式有振幅键控、频移键控、绝对相移键控、差分相对键控。在接收端可以采用相干解调和非相干解调还原数字基带信号。
基本的
5.同步：使收发两端的信号在时间上保持步调一致。

4）数字通信特点
优点：1.抗干扰能力强且噪声不积累
2.传输差错可控
3.便于处理、变换、存储
4.便于将来自不同信源的信号综合传输
5.易于集成；易于加密
缺点：1.可能需要较大的传输带宽
2.对同步要求高

三、通信系统分类与通信方式

（1）通信系统分类方式

按复用方式划分：频分、时分、码分复用
同一个通信方式可以分属不同分类。

（2）通信方式
1）按传输方向和时间分：单工、半双工和全双工通信

2）按数字码元传输时序分：并行传输和串行传输