通信原理学习

一、绪论

1.1基本概念

通信------发送者和接收者之间通过某种媒体进行的信息传递。

电信------利用电信号来传输信息的通信方式。

消息------通信系统传输的对象,是信息的载体。

连续消息------消息的状态是连续变化或不可数的(如语音);

离散消息------消息具有可数的有限个状态(如文字、数字);

信息------消息中所包含的有效内容。

信号------消息的传输载体。

模拟信号------载荷消息的信号参量取值是连续的(如语音信号),也称连续信号;

数字信号------载荷消息的信号参量只有有限个取值(如电报机的输出信号);

关系: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。

1.2 通信系统模型

1.2.1通信系统一般模型

通信系统的基础模型。

信源------将各种消息转换为原始电信号,也称信息源。

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------输出离散的数字信号,如电传机(键盘字符-->数字信号);

发送设备------产生适合在信道中传输的信号,包含变换、放大、滤波、编码、调制过程。

信道------将发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。

无线信道------无实体的信道,如电磁波、光。

有线信道------有实体的信道,如电缆。

信道会对信号产生干扰和噪声。

噪声源------信道中的噪声及分散在通信系统中其他各处噪声的集中表示。

接收设备------从受到减损的接收信号中恢复出正确的原始电信号。

信宿------将原始电信号还原为相应的消息。

1.2.2 模拟通信系统模型

利用模拟信号来传递信息的通信系统。

该模型在一般模型的基础上进行细化,即重点说明模拟信号通信的链路,其中调制器和解调器分别为发送设备和接收设备的子模块部分。

调制器------将基带信号变换为适合在信道中传输的信号;

解调器------将接收的信道信号变换为基带信号;

基带信号------即原始电信号。

基带------基本频带,信源发出的信号的频带,频谱通常从0频附近开始。

已调信号------经过调制后的信号,特征:携带信息,信号频谱具有带通形式,也称带通信号。

说明:信道中的无线信道无法传输基带信号,所以需要调制器和解调器。

1.2.3 数字通信系统模型

利用数字信号来传递信息的通信系统。

信源编码------将信源产生的原始电信号,转换成适合数字系统传输和存储的格式。

功能:1.通过压缩编码技术进行数字数据压缩(类似于压缩包功能),提高信息传输,2.完成模/数转换(A/D转换),即信源编码器将模拟信号转为数字信号,实现模拟信号的数字传输。

信源译码------是信源编码的逆过程。

信道编码------对传输的信息码元按一定规则加入保护成分(监督码元),组成抗干扰编码。

信道译码------按相应的逆规则进行解码。

加密------人为的将传输的数字序列扰乱,即加上密码。

解密------对收到的数字序列进行解密,恢复原来的信息。

数字调制------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。

数字解调------数字调制的逆过程。

说明:通信系统一般模型是基础框架(V1.0,初始版本),模拟通信系统模型是基础框架的早期升级版本(V2.0,添加调制器和解调器),数字通信系统模型是基于模拟通信系统模型的现代进阶版本(V3.0,添加数字信号);三者通信系统技术各个时段发展的产物。

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