通信原理笔记

通信原理笔记—绪论

news2024/9/18 14:58:07

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。