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概念信道模拟调制模拟信号的数字化数字基带传输数字频带传输数字信号的接收同步和数字复接基础:电路/信号/随机信号处理在线讨论和仿真通讯基本概念和发展历史通讯概念信息传输和交换包含三层:信号传输/信息传递/信息利用
通信组成:终端/传输/交换/传输/终端通信历史早期通讯(烽火/驿站)-》莫尔斯电码(电通讯)-》-》通讯(无线电)-》同轴电缆()-》微波通讯-》卫星通讯-》ARPANET(分组交换/TCP/IP)->光纤通讯->移动通讯-》量子通讯
通信系统组成信源 –> 发送设备 -> 传输媒介(信道) -> 接收设备 -> 信宿^噪声
信源:发送方,分为模拟信号(特征值连续,例如幅度/相位/频率)和数字信号(特征值离散,有限)模拟信号便于函数表示发送设备:把信源和媒介联系起来,可能包含交换/放大/滤波/编码/调制/多路复用(多路传输,需要支持多路复用,类比高速公路多条路)。
信道:媒介。分为有线信道和无线信道。接收设备:进行反变换,例如解调/译码/解码/滤波/放大/多路解复用(分路)等。双向通讯系统:同时是信源和信宿。模拟系统组成:
数字通信系统组成
信源编码:提高信息传输的有效性,例如压缩冗余,对于模拟信源需要做模数转换信道编码: 提高传输的可靠性,例如LDPC/BCC,加入尽可能少的校准码元提高编码效率调制:适应信道传输,例如不同频段、载波参数控制,包含载波调制和脉冲调制。
同步:包含载波同步、位同步(码元)、群同步和网同步相干解调:接收端恢复同频、同相的载波复接和分接:复接把多路低速合成一路高速,便于统一传输,也叫多路复用分接是复接逆过程数字通讯和模拟通讯比较数字通讯主要优先:。
1:不积累分段噪声,抗干扰能力强2:易于采用纠错编码控制传输差错3:易于加密处理,并且保密度高4:便于处理、交换和存储5:易于集成方便小型化,例如手机面临挑战:1:要求速率高,占用带宽2:同步要求高3:实现复杂度高:模块多
通信系统分类按照调制方式分类
按照传送信号的复用方式频分复用(每个用户一个频段)、时分复用(每个用户一个时隙)、码分复用(每个用户分配一个伪随机码)、波分复用(每个用户的波长不同)按照多址方式分类多址是按照用户接入方式,频分多址、时分多址、码分多址、
按照工作频段分类:(10倍方式)
30MHz以上单独划分:2倍左右
短波通讯,主要是电离层传播,可用频段比较段频率越高,频宽越大,是趋势按照频带利用方式可分为:跳频、扩频、定频窄带通讯跳频和定频有较强抗干扰能力,军事上常用跳频是双方同步基础上,按照伪随机的规律快速改变发送和接收频率,避开干扰。
扩频,也叫直扩,是用速率比信息码高的多的伪随机码改造发送信号,使发射信号频谱大大展宽(功率和幅度降低),接收侧做解扩处理恢复原始信息,同时抑制窄带干扰信号的技术
通过窄带滤波器可以过滤大部分干扰能量 ,保留有用信号按照通信方向和时间分类单工方式:例如无线寻呼半双工方式:收发不可以同时工作,例如WLAN、步话机,全双工方式:需要双向信道,但是可以时分或者频分等