通信原理基础知识

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通信原理 知识点总结

通信原理 知识点总结

通信原理知识点总结一、信号的基本概念1. 信号的定义和分类信号是携带信息的载体,可以分为连续信号和离散信号、模拟信号和数字信号、周期信号和非周期信号等多种类型。

2. 信号的时域和频域表示信号可以在时域和频域上进行分析和表示,时域表示信号的波形随时间的变化,频域表示信号的频谱分布和频率成分。

二、调制和解调1. 调制的概念和分类调制是指将基带信号转换成载波信号的过程,可以分为模拟调制和数字调制两大类。

2. 调制的方式和特点调制方式包括幅度调制、频率调制和相位调制等,不同调制方式有不同的特点和适用范围。

3. 解调的原理和方法解调是指将调制后的信号还原成原始信号的过程,可以通过同步解调、非同步解调和数字信号处理等方法实现。

三、信道传输1. 信道的基本特性信道是信号传输的通道,包括有线信道和无线信道两种,具有传输损耗、噪声干扰、多径效应等特点。

2. 信道的调制和编解码为了提高信道传输的可靠性和效率,需要对信道进行调制和编解码处理,包括信道编码、信道调制和信道估计等技术。

3. 信道的误码性能和改进方法信道传输存在误差和丢失,需要通过纠错编码、自适应调制和多路径衰减补偿等技术来改进信道的误码性能。

四、多址接入技术1. 多址接入的原理和分类多址接入技术是指多个用户共享同一信道进行通信的技术,包括频分多址、时分多址、码分多址和空分多址等多种方式。

2. 多址接入的调度和管理多址接入需要进行合理的调度和管理,包括动态分配资源、碰撞检测和退避算法等技术。

3. 多址接入的性能和优化方法多址接入技术对系统性能有较大影响,需要通过功率控制、干扰对抗和协议优化等方式来改进系统的多址接入性能。

五、调制解调器和调制解调器的应用1. 调制解调器的功能和结构调制解调器是进行调制和解调的设备,主要由调制器和解调器两部分组成,具有信号处理和传输功能。

2. 调制解调器的性能和参数调制解调器的性能参数包括端到端时延、误码率、传输速率等,对通信系统的性能有重要影响。

通信原理知识点总结

通信原理知识点总结

通信原理知识点总结通信原理是指人类通过不同媒介传递信息的基本原理。

从原始的声音和手势到现代的互联网通信,通信原理一直是人类社会发展的重要组成部分。

本文将围绕通信原理的基本概念、媒介传输、信号处理和调制解调等方面,详细介绍通信原理的知识点。

一、通信原理的基本概念通信原理的基本概念包括信息的源和目的地、传输媒介、传输的方式和信号的传播。

信息的源和目的地是通信的参与者,它们通过传输媒介进行信息的交换。

传输媒介可以是空气、光线、电磁波或者其它形式的物质。

传输的方式可以是有线传输、无线传输、光纤传输等。

信号的传播通过传输媒介进行,可以是模拟传输或者数字传输。

二、媒介传输媒介传输是指通过传输媒介将信号传递给目标接收器。

传输媒介可以分为有线传输和无线传输两种形式。

有线传输包括铜线、光纤等物理媒介,它们通过导线或光纤将信号传输到目标接收器。

无线传输通过电磁波将信号传输到目标接收器,常见的无线传输方式包括无线电、微波、红外线和激光等。

三、信号处理信号处理是指对信号进行处理和编码,以便在传输过程中保证信号的完整性和准确性。

信号处理包括信号编码、信号解码和信号增强等操作。

信号编码是将原始信号转换为特定的编码格式,以便在传输过程中提高信号的传输效率和可靠性。

信号解码是将接收到的信号转换为原始信号,以便被目标接收器正确解读。

信号增强是通过滤波、放大和降噪等操作,改善信号质量和传输效果。

四、调制解调调制解调是指将原始信号转换为适合传输的调制信号,并在接收端将调制信号恢复为原始信号的过程。

调制是将原始信号与载波进行合成,形成调制信号。

调制方式包括频率调制、幅度调制和相位调制等。

解调是在接收端将接收到的调制信号进行解调,恢复原始信号。

常见的解调方式包括相干解调、非相干解调和同步解调等。

五、信道与噪声信道是信号在传输过程中经过的路径。

信道可以是有线信道或无线信道。

有线信道包括电缆、光缆等物理路径,无线信道包括自由空间和电离层等。

通信类通信原理知识点

通信类通信原理知识点

通信类通信原理知识点通信原理是指在信息交换过程中所采用的方法和规则,它是通信技术中最基本的内容之一、通信原理的掌握对于理解和应用现代通信技术非常重要。

以下是通信原理的一些知识点,详细介绍如下:1.信号和信息:-信号是信息传输的载体,可以是一种物理量(如电压、声音波形等)或者一种事物(如光线)。

-信息是人们要传输和接收的内容,可以是语音、图像、视频等各种形式。

2.信号的特性:-幅度:信号的变化范围,通常用电压、声压等物理量表示。

-频率:信号的周期性变化次数,单位为赫兹(Hz)。

-相位:信号的相对位置关系,通常用角度表示。

3.模拟信号和数字信号:-模拟信号是连续变化的信号,它可以取任意值。

-数字信号是离散的信号,它只能取有限个数值。

4.信号调制:-信号调制是将模拟信号转换为适合传输的信号的过程。

-常见的调制方式包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)和调相调制(PM)等。

5.信道和噪声:-信道是信息传输的通道,可以是无线信道、有线信道等。

-噪声是信号在传输过程中受到的干扰,会影响信息的传输和接收质量。

6.调制解调器:-调制解调器是实现信号调制和解调的设备,用于将数字信号转换为模拟信号或者将模拟信号转换为数字信号。

7.编码和解码:-编码是将信息转换为适合传输和存储的信号的过程。

-解码是将接收到的信号转换为原始的信息的过程。

-常见的编码方式包括二进制编码、格雷码、汉明码等。

8.多路复用:-多路复用是指将多个信号同时传输在同一条信道上的技术。

-常见的多路复用技术有频分多路复用(FDM)和时分多路复用(TDM)等。

9.信道编码:-信道编码是为了提高信道利用率和错误检测与纠正能力而对信号进行编码的过程。

-常见的信道编码方式有海明码、卷积码、纠错码等。

10.调制解调器:-调制解调器是实现信号调制和解调的设备,用于将数字信号转换为模拟信号或者将模拟信号转换为数字信号。

11.通信协议:-通信协议是指在通信过程中所采用的规则和约定,用于确保信息的可靠传输。

通信原理知识点

通信原理知识点

通信原理知识点1.1 通信的概念什么是通信?答:通信就是由一地向另一地传递消息。

1.2 通信系统的构成答:通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备与收信者构成。

数字通信的要紧特点抗干扰能力强;差错可控;易于与各类数字终端接口,用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储,从而形成智能网;易于集成化,从而使通信设备微型化;易于加密处理,且保密强度高;可使用再生中继,实现高质量的远距离通信。

1.2 信源编码与信道编码的概念与区别答:概念:信源编码:用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。

信道编码:在信息码组中按一定的规则附加一些码,以使接收端根据相应的规则进行检错与纠错。

区别:信源编码是用来提高数字信号传输的有效性。

信道编码是用来提高数字信号传输的可靠性。

1.3 什么是信息?信息与消息的区别是什么?信息量的计算(看课件内容)答:消息是指通信系统的传输对象,它是事物状态描述的一种具体形式。

信息是指消息中包含的有意义的内容。

设消息所代表的事件出现的概率为P ( x ),则所含有的信息量设有消息x发生的概率为P(x),则所带来的信息量为:连续消息的信息量可用概率密度来描述。

可证明,连续消息的平均信息量(相对熵)为式中,—连续消息出现的概率密度。

x d xfxfxH xx'''-=⎰+-)(log)()(2若a = 2,则信息量的单位为比特(bit ),它代表出现概率为1/2的消息所含有的信息量。

当两个消息等概率时,任一消息所含有的信息量为1比特。

一位二进制数称之1比特,而不管这两个符号是否相等概率。

1.4 衡量通信系统的性能指标有效性、可靠性、安全性、保密性。

1.4 什么是传码率、误码率与传信率?答:码元传输速率是传码率;在传输中出现错误码元的概率叫误码率;信息传输速率叫传信率。

1.5 通信方式单工通信,是指消息只能在一个方向传输的工作方式。

如广播、电视、遥控等。

所谓半双工通信,是指信号能够在两个方向上传输,但不能同时传输,务必是交替进行,一个时间只能同意向一个方向传送。

通信原理 知识点

通信原理 知识点

通信原理知识点通信原理是指在信息传输过程中所涉及的基本原理和方法。

以下是与通信原理相关的一些知识点:1. 调制与解调:调制是将要传输的信息信号转换为适合传输介质的信号,解调则是将接收到的信号还原为原始信息信号。

常见的调制方法包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。

2. 编码与解码:编码是将要传输的数据转换为特定的编码形式,以便在传输过程中能够被正确接收和解码,解码则是将接收到的编码信号还原为原始数据。

常见的编码方法包括奇偶校验、汉明码和循环冗余检验(CRC)等。

3. 多路复用与分用:多路复用是指将多个信号通过同一传输通道同时传输,以提高传输效率;分用则是将复用的信号在接收端进行分解和恢复。

常见的多路复用技术包括频分复用(FDM)、时分复用(TDM)和码分复用(CDMA)等。

4. 衰减与补偿:信号在传输过程中会遭受衰减,衰减导致信号质量下降。

为了补偿信号的衰减,常常使用放大器、衰减器和补偿器等设备。

5. 报文和分组交换:在通信系统中,数据通常以报文或者分组的形式进行交换。

报文是指一个完整的数据单位,分组则是将较长的报文拆分为固定大小的数据单元进行传输。

6. 信道编码与误码控制:为了提高信道传输的可靠性,常常采用信道编码和误码控制技术。

信道编码可以通过增加冗余信息来提高抗干扰和纠错能力,误码控制则通过检测和纠正接收到的错误码来恢复原始信息。

7. 频谱和带宽:在通信中,频谱用于描述信号在不同频率范围内的分布情况,带宽则是指信号占据的频率范围。

在信号传输中,带宽的选择和管理对于传输效率和资源利用具有重要意义。

8. 噪声和信噪比:噪声是指由于各种随机因素引起的信号干扰,会影响到信号的质量和可靠性。

信噪比是衡量信号与噪声强度之比的指标,信噪比越高,信号传输的质量就越好。

9. 调幅幅度、调频频偏和调相相位:在调制过程中,调幅幅度、调频频偏和调相相位是描述信号变化的重要参数。

调制过程实际上是改变信号的幅度、频率或相位来携带信息。

通信原理基础知识

通信原理基础知识

通信原理基础知识通信原理是指将信息从发送方传输到接收方的过程。

它涉及到信号的产生、调制、传输、解调和接收等环节。

以下是通信原理的基础知识:1. 信号:通信过程中传输的信息被称为信号。

信号可以是模拟信号或数字信号。

模拟信号是连续变化的电压或电流信号,而数字信号是由一系列离散的电压或电流脉冲表示的信号。

2. 调制:为了能够将信号传输到远处,信号需要经过调制来适应传输介质的特性。

调制是指将信息信号转换为另一种具有特定频率或振幅特性的信号。

调制常用的方法有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。

3. 传输介质:通信中用于传输信号的介质被称为传输介质,可以是导线、光纤、无线电波等。

选择合适的传输介质,要考虑信号的传输距离、带宽要求和传输成本等因素。

4. 解调:解调是指在接收端将调制过的信号转换回原始信息信号的过程,恢复原始信号的频率、振幅或相位特性。

解调过程通常与调制过程相反,可以利用专门的解调器来完成。

5. 噪声:在信号传输过程中,经过传输介质的信号可能会受到噪声的影响。

噪声是指一切干扰信号传输和接收的不相关的、随机的外部电磁干扰。

噪声会导致信号质量下降,因此通信系统需要采取一些方法来抑制噪声,例如加入纠错码和使用信号调制技术等。

6. 编码:编码是将原始信号转换为一种特定的编码格式,以便于传输和解析。

常见的编码方式包括二进制编码、格雷码和差分编码等。

编码可以提高数据传输的可靠性和效率。

7. 多路复用:为了提高传输效率,多个信号可以通过多路复用的方式同时传输。

多路复用是指在一条物理链路上传输多个信号的技术。

常用的多路复用技术有时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM)和码分多路复用(CDM)等。

总结起来,通信原理的基础知识包括信号、调制、传输介质、解调、噪声、编码和多路复用等。

了解这些基础知识可以帮助我们理解通信系统的工作原理,并为更深入的学习通信技术打下坚实的基础。

通信原理章节知识点总结

通信原理章节知识点总结

通信原理章节知识点总结一、信号与系统1. 信号的基本概念- 信号是指携带信息的电压、电流等物理量随时间变化的波形。

根据时间的连续性和离散性,信号可以分为连续信号和离散信号。

- 信号的分类:根据信号的频率特性,可以将信号分为基带信号和带通信号。

- 基带信号是指没有经过频率变换的信号,通常指模拟信号或数字信号的原始形式。

- 带通信号是指在频域上具有一定宽度的信号,通常指经过一定频率变换后的信号。

2. 系统的时域分析与频域分析- 时域分析是研究系统的输入与输出之间的关系随时间变化的规律,通常通过冲激响应、阶跃响应等方法进行分析。

- 频域分析是研究系统的输入与输出之间的关系随频率变化的规律,通常通过频谱图、功率谱密度等方法进行分析。

3. 系统的线性性与时不变性- 线性系统是指满足叠加原理的系统,即对于输入信号的线性组合,系统的输出等于各个输入分别经过系统后的输出的线性组合。

- 时不变系统是指系统的性质不随时间而变化,即系统对于任意时刻的输入信号,其输出都满足相同的规律。

4. 信号的傅里叶变换与傅里叶级数- 傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法,通过傅里叶变换可以得到信号在频域上的频谱信息,从而可以分析信号的频率成分。

- 傅里叶级数是一种将周期信号分解为一系列正弦和余弦函数的方法,通过傅里叶级数可以表示周期信号在频域上的频谱信息,从而可以进行频域分析。

二、数字传输1. 基带信号的传输特性- 基带信号的传输通常指在无线通信或有线通信中直接传输的过程,其中涉及到信号的功率、带宽、信噪比等重要参数的分析与设计。

- 基带信号的传输特性受到信道的限制,通常需要进行调制处理来适应信道的特性。

2. 无线传输的调制与多路复用技术- 调制是指将信号通过改变载波的某些参数来适应信道特性的过程,通常分为模拟调制和数字调制两种类型。

- 模拟调制是指将模拟信号通过改变载波的幅度、频率、相位等参数来实现调制,通常包括调幅调制、调频调制和调相调制。

通信原理 知识点 总结

通信原理 知识点 总结

通信原理知识点总结一、信号传输信号传输是指将信息从一个地方传输到另一个地方的过程。

信号传输可以通过导线、光纤、无线电波等介质进行。

在信号传输中,需要考虑信道的带宽、信号的功率与频率等因素,以确保信息的传输质量。

1.1 信道带宽信道带宽是指信道所能通过的频率范围。

对于有限带宽的信道,信号的频率必须控制在信道可通过的频率范围内,以避免频率分量丢失。

通常情况下,信道带宽越宽,传输的信息量就越大。

1.2 信号功率信号功率是指信号的能量大小。

在传输过程中,信号的功率要足够大才能克服传输介质的阻力,保证信息传输的可靠性。

而过大的功率会引起干扰,影响其他信道的正常传输。

1.3 信号频率信号频率是指信号的周期性变化,它是信号传输中非常重要的一个参数。

信号的频率决定了信号的波形和频谱特性,对信号的编码、调制和解调等过程都有影响。

二、编码调制编码调制是指将数字信号或模拟信号转换成适合传输的信号的过程。

在通信中,对于数字信号,需要通过编码将其转换成模拟信号,再通过调制的方式转换成适合传输的信号;而对于模拟信号,则可以直接进行调制。

编码调制的过程主要包括数字信号的编码、调制器的调制和解调器的解调等步骤。

2.1 数字信号的编码数字信号的编码是将数字信号转换成模拟信号的过程。

在编码过程中,需要考虑信号的时域特性、频域特性和效率等因素,以确保信号在编码后能够准确地表示原始信息。

2.2 调制器的调制调制器是将编码后的信号,通过改变其幅度、频率或相位等特性,转换成适合传输的信号的装置。

调制的方式有很多种,如调幅调制、调频调制和调相调制等,不同的调制方式适用于不同的传输介质和传输要求。

2.3 解调器的解调解调器是接收端用来将调制信号还原成原始信号的装置。

解调器必须能够准确地将信号的幅度、频率或相位等特性恢复,以保证信息的传输质量。

三、传输介质传输介质是指信息在传输过程中所经过的物理媒介,包括导线、光纤和空气等。

不同的传输介质有着不同的特性,对信号的传输速率、传输距离和传输质量都有影响。

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通信原理基础知识
一、对于信号带宽的理解
1.与信息速率的关系:
信息速率是时域的说法,带宽是频域的说法。

带宽越宽,信息速率越高。

也可以这样理解,每个信息之间的时域间隔T(一个信息所占间隔)越短,也就相当于提高了速率,T大就意味着其对应频带宽度大。

2.基带信号与带通信号:
基带信号的带宽如何得到的呢?可以从数学上来理解,把基带信号x(t)进行傅里叶变换,这就相当于把基带信号分成了无数三角波的积分的线性组合。

从频带上看,信号能量最集中的部分的最高频率fH,就是带宽。

因此,带宽之外还有信号,只是能量较小,工程上忽略不计(切记)。

对于基带信号,理论其带宽一定在f轴上对称(切记)。

但实际上不存在负频率,因此其带宽只有右半部分。

对于带通信号,其带宽全在右半部分。

二、抽样定理(Nyquist定理)(参考通信原理261页图)
注:采样周期是时域的说法,采样频率是频域的说法。

对于基带信号m(t)来说,采样周期为T,采样频率fs=1/T,采样后得到的信号是ms(t),对应的频谱为Ms(f)。

从图中可以看出,Ms(f)相当于对原来的频谱M(f)以fs为间隔进行搬移,若要(在接收端或发送端需要)恢复原始信号,必须保证频谱不能重叠,即带内信号不畸变,因此fs≥2fH。

过采样:fs≥2fH只是恢复信号的最低要求。

对于信号来讲,带外有信息,只是能量小,因此fs越大,包含的频谱信息就越丰富,恢复信号ms(t)的失真就越小。

从时域来解释,T越小,就越能体现原始信号的信息,避免错过峰值等重要信息。

因此,过采样可以减小信号的失真。

如果过采样因子为L,则采样频率fs=2BL。

三、编码与调制
编码
编码是为了保证传输的可靠性,降低误码率。

具体解释:信道干扰中的乘性干扰所引起的码间串扰,可以采用均衡器的方法纠正;而加性干扰则需要通过其他办法解决。

不同类型的信道可以采取不同的差错控制方法。

譬如FEC编码。

大体上是将信号源(可能是模拟的,譬如视频;也可能是数字的)产生的bit流按一定方法编码,然后送入调制。

调制
调制是为了将信号变换成适合在信道中传输的信号。

其具体原理:用调制信号去控制载波信号,也即让载波信号一个或某几个参数按着调制信号的规律而变化。

调制按载波信号是否连续分为模拟调制与数字调制。

常用的模拟调制有幅度调制与角度调制。

数字调制技术有两种实现方法:
利用模拟调制的方法去实现数字调制,把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况来处理;(个人见解,譬如OFDM,就是将基带信号进行滤波变成模拟信号后进行调制)
利用数字信号离散取值特点通过开关监控载波,实现数字调制。

譬如ASK,FSK,PSK,还可衍生出MASK,MFSK,MPSK,MDPSK(多进制调制)。

此方法与第一种的根本区别在于调制信号是否离散。

一些改进的数字调制方法有QAM、MSK、GMSK、OFDM等。

数字调制也会采取一些编码方法(有时也叫映射),来提高信号的速率,改善信号的抗噪声性能,提高频谱利用率等(参看通信原理212页)。

PSK和DPSK 的抗噪声性能较其他二进制数字调制方式来讲更好。

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