《通信原理》复习笔记1----第一章绪论

系列文章链接目录

一、《通信原理》复习笔记1----第一章绪论
二、《通信原理》复习笔记1----第一章绪论相关例题
三、《通信原理》复习笔记3----第三章随机过程(重点与难点)
四、《通信原理》复习笔记3----第三章随机过程相关例题(重点与难点)
五、《通信原理》复习笔记4----第四章信道
六、《通信原理》复习笔记4----第四章信道相关例题
七、《通信原理》复习笔记6----第六章数字基带传输系统(重中之重点+难上加难点)
八、《通信原理》复习笔记6----第六章数字基带传输系统相关例题(重中之重点+难上加难点)
九、《通信原理》复习笔记7----第七章二进制数字调制(重点)
十、《通信原理》复习笔记7----第七章二进制数字调制相关例题(重点)
十一、《通信原理》复习笔记9----第九章数字信号的最佳接收及第九章相关例题
十二、《通信原理》复习笔记10----第十章模拟信号的数字传输及相关例题(重点及难点)



前言

通信原理是博主大学本科期间最后一门硬核必修专业课科目,以此博客记录复习笔记,与大家一同学习。

第一章的复习重点在于:
理解何谓模拟、数字信号,通信系统模型图、模拟通信、数字通信的系统模型图、数字通信的优缺点、掌握信息量、信息熵的计算方法、数字通信的主要性能指标、掌握传码率传信率频带利用率等的计算方法。

一、模拟信号与数字信号的概念

⮚模拟信号:代表消息的信号参量取值连续(不可数,无穷多) 。
对于基带信号(一般指未调制过的信号)瞬时值状态数无限,如正弦信号、语音信号、图像信号等。
对于已调信号(载波一般为正弦信号)的参数A.F.P状态数无限。

⮚数字信号:电信号的参量离散取值(有限)。
基带信号的瞬时值状态数有限。 如计算机.电报机等输出的信号。
已调信号的参数A.F.P状态数有限。

二、通信系统一般模型图

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⮚信息源(简称信源):把各种消息转换成原始电信号,如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。
⮚发送设备:产生适合于在信道中传输的信号。
⮚信道:将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。
⮚噪声源:集中表示分布于通信系统中各处的噪声。
⮚接收设备:从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
⮚受信者(信宿):把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。

三、模拟通信系统模型与数字通信系统模型

3.1 模拟通信系统模型

模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统:
在这里插入图片描述
两种变换:

第一种变换:模拟消息↔原始电信号(基带信号)。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。

第二种变换:基带信号↔已调信号(带通信号)。把基带信号变换成适合在信道中传输的信号,并在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换的是调制器解调器。经调制以后的信号为已调信号,它有两个基本特征:①携带信息②频谱通常具有带通形式,因此又称为带通信号。

3.2 数字通信系统模型

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统
在这里插入图片描述
⮚信源编码与译码目的: ①提高信息传输的有效性 ②完成模/数转换
⮚信道编码与译码目的:增强抗干扰能力
⮚加密与解密目的:保证所传信息的安全
⮚数字调制与解调目的:形成适合在信道中传输的带通信号
⮚同步目的:使收发两端的信号在时间上保持步调一致

四、数字通信的优缺点

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到一起传输
⑤易于集成,使通信设备微型化,重量轻
⑥易于加密处理,且保密性好

缺点:
①需要较大的传输带宽
②对同步要求高

五、信息的度量

⮚信息:是消息中包含的有效内容。

5.1信息量

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5.2平均信息量(信源熵)

在这里插入图片描述
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六、通信系统主要性能指标

⮚通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性
⮚有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔),或者说是传输的“速度”问题。
⮚可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问题。

6.1模拟通信系统

⮚有效性:可用有效传输频带来度量。
⮚可靠性:可用接收端最终输出信噪比来度量。

6.2数字通信系统

6.2.1数字通信系统有效性衡量指标

有效性:用传输速率和频带利用率来衡量

码元传输速率(传码率、码元速率、符号率)RB:定义为单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud),简记为B。式中T为码元的持续时间(秒)
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信息传输速率(传信率、信息率、比特率)Rb:定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒,简记为 b/s ,或bps
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频带利用率η:定义为单位带宽(1赫兹)内的传输速率,即
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6.2.2数字通信系统可靠性衡量指标

可靠性:常用误码率和误信率表示。

误码率Pe
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误信率Pb
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