河北工业大学-通信原理-《现代通信原理》笔记-考研成功卡

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1、河北工业大学《现代通信原理》笔记考研成功卡1概述通信的发展一、远古的通信方式烽火通信：最古老的光通信、二进制数字通信，速度鼓通信：非洲鼓驿站通信：古老的邮政通信、电视里的紧急军情：600里加急、800里加急、官方运动通信（邮政：退化为传递物品）与电信二、现代通信——电通信技术的发展电报（安培、莫尔斯）电话（贝尔、模拟通信的开始、实时、交互）数字通信（20世纪60年代开始，随着半导体、计算机、激光技术的发展）1.1消息、信息和信号重点：三者的概念以及区别；信息量的定义和计算。难点：信息量的计算，1bit信息量的涵义。一、信息、消息和信号的定义与区别通信的目的——实现两地之间信息的交

2、换。消息是信息的物理表现，而信息是消息中包含的有意义的内容，在通信系统中，消息转换为信号才能在通信系统中传输。二、消息中信息量的度量1．信息量与消息发生的概率有关，且成反比；消息发生的可能性越大，带给我们的信息就越小，反之。事件的不确定程度可以用其出现的概率来表述。信息量是消息出现概率的函数：消息出现的概率越大，信息量越大，确定的事实，信息量为0；事件不可能发生，发生概率为0，则含有无限的信息量。2．信息量的单位；比特（a=2）；奈特（a=e）；哈特莱（a=10）3．二进制消息的信息量计算；4．多进制消息的信息量计算。1.2数字通信重点：模拟通信与数字通信的区分；数字通信的优点；

3、数字通信系统模型，以及系统各组成部分的功能；数字通信系统的主要性能指标。难点：掌握数字通信系统模型的主要构成部分，了解数字通信系统中衡量有效性与可靠性的主要性能指标。一、基本概念模拟与数字的区别：现实的世界是模拟的世界——说话、景象；拥抱数字的世界——相机、电视、电脑等等（让同学们自己想自己说）；模拟与数字信号各自的特点，传输质量的度量标准——信噪比（参量估计问题）与误码率（统计判决理论）。二、优点三、系统模型组成部分，各部分的功能：1．信源：信息的发出者，是主动方，比如我们上课，由老师把未知的知识以讲授的方式传授给大家，那么在这个系统中，老师就是信源。当然，这是个最简单的例子，

4、信源还要完成讲信息转换为信号的功能。2．信源编码：模拟信源——模/数转换；对保密性高的信息，加密3．信道编码：增加多余的字符，以求自动发现或纠正传输中的错误。（两个相对立的过程）减少冗余（多余之物），提高有效性——增加冗余（符合特定规律的字符），提高可靠性；4．调制：目的——调整信号，使信号特性与信道特性相适应，使信号能顺利通过信道传输。基带——信源信号占用的频带，基本频带。包含较低频率成分，甚至直流分量。有些信道不能传输基带信号，如无线信道——频带搬移至足够高的频段（调制载波）带通信号——经过载波调制后的信号。基带调制——不用载波调制，只对其波形作适当改变，就能适应信道的特性。

5、带通调制——使用载波调制。考研成功卡5．信道：从两个方面对信号产生影响。噪声：系统内部各个元器件产生的噪声、外来干扰。线性叠加——加性噪声6．同步：为同步、多个码元组成一个码组（字）一、性能指标1．有效性（信道传输信息的速度快慢）：传输速率：码元速率、信息速率、消息速率2．可靠性（信道传输信息的准且程度）：错误率：误码率、误比特率二者是矛盾的，通常可靠性的提高就意味着有效性的降低，而有效性的提高又意味着可靠性的降低，所以他们有时可以互相转换的。1.1信道信道：连接发送端和接收端的通信设备。按传输媒体分类：无线信道和有线信道。一、无线信道原则上，任何频率的电磁波都可以产生，但是电磁

6、波的发射和接收是用天线进行的，为了有效地接收电磁波，要求天线的尺寸不小于电磁波波长的1/10。λ=C/f。c=3*108，计算举例。微波频段：1~300GHz根据通信距离、频率和位置的不同，电磁波的传播可以分为视距传播、地波和天波。1．地波2MHz以下；绕射；传播路径曲线。2．天波2-30MHz；电离层反射；电离层产生的原因：太阳的紫外线和宇宙射线辐射使大气电离的结果。白天，日光强，多个电离层，晚上，日光弱，电离层减少。电离层会对电磁波产生吸收和衰减，且频率越高，衰减越小。较高频的电磁波能穿过D层，高频信号主要依靠F层反射，维持通信。3．视距传播30MHz以上；无线电中继（在传播

7、距离达到极限时，设置一个中继）；利用地面中继。地面物体的高度总是有限的，人造卫星。4．其它通信方式卫星通信、平流层通信、散射通信二、有线信道1．明线：平行架设在电线杆上的架空线路，导电裸线或带绝缘层的导线。干扰大，不易多敷设2．对称电缆：双绞线：两根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成。双绞线的原理是：如果外界电磁信号在两条导线上产生的干扰大小相等而相位相反，那么这个干扰信号就会相互抵消。可以传送模拟和数字，但衰减大，适合较短距离传输。由于利用双绞线传输信息时要向周围幅射