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通信原理笔记—绪论
目录
通信的基本概念：
通信的目的：要克服某种障碍，实现信息高效、准确地传递。
狭义的通信系统：
广义的通信系统：
数字通信系统的基本组成：
数字通信的特点：
(1)抗噪声和干扰能力强：数字信号最大的特点是它只有有限种状态，易于识别和重构;
(2)便于提高消息传输效率
(3)便于在传输过程进行差错控制
(4)便于对信息进行加密处理
(5)便于采用大规模集成电路实现
为什么采用数字通信：
数字通信系统的基本性能指标及其度量参数：
通信的基本概念：
通信的目的：要克服某种障碍，实现信息高效、准确地传递。
(1) 克服距离上的障碍，实现信息的传送；
(2) 克服时间上的障碍，实现信息传递和传承。
狭义的通信系统：
利用电信号和光信号来传递信息的电通信、光通信或电光混合的通信系统。
广义的通信系统：
电通信、光通信，普通邮件、报纸、杂志、各种介质的记录与重放等等
通信：克服距离上的障碍，交换和传递消息；
消息：文字、符号、数据、图片、语音和活动图像；
信息：信息是消息的内涵，消息是信息的载体；
信号：与消息一一对应的电量，它是消息的物质载体；
数字信号：时间和幅度取值均为离散的信号；
通信系统：传递信息所需的一切技术设备的总和；
数字通信系统：传输数字信号的通信系统。
数字通信系统的基本组成：
信源：输出的待传输的消息;
信源编码器：信源编码器完成模拟信号到数字信号的转化;
信道编码器：对传输的数字信号提供差错控制的保护;
数字调制器：将数字符号序列变换成适合在特定的信道中传输的信号波形;
信道：信道是传送信号的物理媒质。
数字解调器、信道译码器、信源解码器完成与数字调制 器、信道编码器和信源编码器相反的功能
数字通信的特点：
(1)抗噪声和干扰能力强：数字信号最大的特点是它只有有限种状态，易于识别和重构;
示例1：数字通信中的每个数字符号形式上可以是一个连续信号。 四相调相信号(QPSK)，每个的符号差异在于其不同的相位，QPSK信号只有有限的4种相位；
示例2：两状态的基带信号经传输后在可识别情况下很容易实现重建。
示例3：受扰的四相调相信号的失真容限。
(2)便于提高消息传输效率
很容易对数字信号进行各种压缩变换处理；
很容易实现时分复用以提高电缆光缆等的传输效率。
示例4：时分复用：
(3)便于在传输过程进行差错控制
示例5 纠错编码：
(4)便于对信息进行加密处理
示例6 古典置换密码编译码
(5)便于采用大规模集成电路实现
利用专用的集成电路芯片(ASIC)搭建
利用通用的集成电路芯片(FPGA)搭建
利用专用的数字信号处理器(DSP)构建
利用通用的通用的数字信号处理器(DSP)构建
利用通用计算机系统构建
为什么采用数字通信：
优点 ：抗噪声和干扰能力强 可通过信源编码提高传输效率； 可通过信道编码降低传输的差错概率，便于进行差错控制，易于对信息进行加密和各种复杂的信号处理, 保密性好，便于采用大规模集成电路实现，不同信源的数据可以综合到一个数字通信系统中传输，数字信号有良好的抑止噪声累积干扰的能力，信号易于再生，中继站之间的噪声不积累
缺点 ：带宽要求更高，需要同步，具有“门限效应”：当信噪比下降到一定限度时，传输质量会急剧恶化。
数字通信系统的基本性能指标及其度量参数：
有效性：单位时间内系统能传输信息量的大小；
（1）二进制符号：只有两种状态，每个码元符号最多能够携带1比特信息；
（2）N进制符号：每个码元符号有N种可能的状态，每个码元符号可携带的最大信息量为log2N比特。
（3）波特率（Rs）：单位时间内传输的码元数，又称符号速率、波特率。单位 波特 (Baud);
（4）比特率（Rb）：单位时间内传输的二进制数据（“0”或“1”）的位数。单位 比特/s，b/s，bps。
波特率（Rs）与比特率（Rb）之间的关系 ：Rb ＝Rslog2(N) （b/s）
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