以下是我在中国大学mooc学习通信原理所做笔记

通信系统主要指标

信息 内涵
消息 信息的载体
信号 消息的载体

消息分为数字消息、模拟消息

数字消息的基本指标: + N元 + RB码元传输速率 Rb信息传输速率

细节描述: + 符号集 + 概率

数字通信系统的基本指标 + 传输效率 Rb + 传输质量 误码率Pe 误信率Pb

模拟消息的基本指标 + 频谱带宽

信道

基本问题

  • 信号衰减 导线电阻
  • 加性噪声 热噪声

其他问题

  • 外来干扰
  • 信号畸变 信道特性不理想导致信号通过后变形

信号畸变的例子:电话线过长,寄生电容变大,高频信号衰减,影响语音信号

信道问题

加性噪声主要是热噪声,热噪声主要是高斯白噪声 + 时域上 随机性服从高斯分布 + 频域上 噪声均匀分布在所有频率上

AWGN信道模型——加性高斯白噪声信道模型

电磁波

天线不短于电磁波波长的1/10

波长——电波在一次震荡里行进的距离

波长=光速/频率

电磁波传输途径

  • 地波 1-2MHz 传输几十公里 主要用于AM、海事广播
  • 天波 3-30MHz 长距离传输 被电离层反射 短波信道是时变的
  • 视距 高于30MHz 穿透电离层 需要中继

电磁波管理

频分复用/频分多址(FDN/FDMA) + 频分复用 有线通信中多个话音"错开频率"共用一条电线传输 + 频分多址 多个无线用户"使用各自频率"同时接入通信系统 + 频分双工 每个用户"采用不同频率"接收与发送,两个方向同时传输

基带与频带传输

  • 基带信号 零频率附近
  • 频带信号 某高频附近

模拟通信系统

主要使用频带传输

核心为 + 调制 + 解调

调制

用正弦波(载波)携带消息 + 幅度调制 + 角度调制

数字通信系统

基本功能 + 格式化 规范化的数字符号序列 + 基带调制 新成合适的电信号,基带信号通常是用脉冲生成 + 频带调制 转换为频带信号 + 同步

高级功能 + 信源编码 压缩编码 + 加密 + 信道编码 加入特殊数据位(奇偶校验位),以便接收端发现与纠错 + 复用 + 多址接入 + 频谱扩展

数字相对于模拟通信系统的优势

  • 抗噪性 数字信号不容易被噪声干扰,长距离传输可以通过中继的方式避免噪声干扰
  • 标准性
    • 各种消息可以混杂 复用、多媒体
    • 消息汇集与中转 多址接入、路由与交换、互联网
    • 消息与通信系统分离
  • 实现性