第2章 通讯系统概述

第2章 通信系统概述

1 一句话：

通信的世界，过去是属于模拟的，现在和将来是属于数字的，但未来的未来必定还将是属于模拟的。

2 数字信号 VS 模拟信号

模拟信号：变化是平滑的

数字信号：离散值。可以对噪声处理；成本低；可编码

3 傅里叶级数：

把看起来毫无规律用确定的程式表达：一个非周期信号可以看作周期无限长的周期信号

4 采样：

4.1 奈奎斯特采样定理

如果采样频率大于信号带宽的两倍，则就可以无失真地还原信号。

人发声频率84～1100Hz，而1～4kHz也是人耳敏感范围，所以GSM规定采样频率是8kHz

4.2 欠采样：

马车轮子倒转

6 DPCM 差分编码调制

各个采样值，关联起来，后一个采样值在前一个采样值基础上增量

7 信源编码 ?VS ?信道编码

7.1 两者区别

信源编码 以提高通信有效性为目的，通过压缩冗余度实现

信道编码 以提高信息传输的可靠性为目的编码，通过增加信道冗余度来实现

7.2 无差错信道编码的方法：

• 检错重发法
• 前向纠错法
• 反馈校正法：将接到的发回发送端，发送端校验是否出错，出错重发

  8 调制

  就是频谱的搬移

  8.1 调制原因：

  • 和信道匹配
  • 与天线尺寸匹配
  • 高频段更易于频分复用

    8.2 调制技术：

    正弦波三个参数–振幅、频率、相位

    • 幅移键控：ASK
    • 频移键控：FSK
    • 相移键控：PSK

      9 信道容量

      9.1 两个指标：

      • 数据率：数据通信的速率，bits/s
      • 带宽：信号所占的带宽，频率宽度，Hz
      • 噪声：一般指平均噪声电平
      • 误码率：差错发生率

        9.2 奈奎斯特带宽：无噪声时

        如果带宽为B，则可被传输的最大信号速率就是2B。这一限制源自码间干扰

        9.3 香农容量：有噪声时

        信噪比指信号功率相对噪声功率的强度；带宽和信噪比共同决定了一个信道的容量；带宽B无限大时，带宽容量趋近一个有限值。

        10 无线信道的衰减

        10.1 大尺度效应：

        大尺度衰减/慢衰减

        • 路径损耗：信号强度随距离的平方而衰减
        • 阴影效应：受建筑物等阻挡产生损耗

          10.2 小尺度效应：

          小尺度衰减/快衰减，在极小范围电平变化趋势，如接收机移动距离与波长相当时，接收功率可发生3～4个数量级（20db/40db）变化，由多径传播引起

          多径传播：同一传输信号沿多个路径传输，以微小时间差到达接收机的信号相互干扰。