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。

通信原理知识点

通信原理知识点

通信原理知识点1. 信号与频谱:通信中的信息可以用信号来表示,信号可以通过不同的频率成分来描述,频谱是信号在频域上的表示,用于分析信号的频率特性。

2. 调制与解调:为了在传输过程中将信息通过载波传送,需要将信息信号调制到载波信号上,这个过程称为调制。

接收端根据接收到的调制后的信号,将其从载波上提取出来,还原为原始信息信号,这个过程称为解调。

3. 基带信号与带通信号:基带信号是指未经调制的原始信息信号,通常具有较低的频率范围。

带通信号是指经过调制后的信号,其频率范围通常偏移原信号的频率。

4. 传输介质:通信中的信号需要通过一种介质进行传输,可以是电磁波、导线、光纤等。

不同的介质对信号的传输有不同的特性和限制。

5. 噪声与信噪比:传输过程中会产生各种干扰和噪声,噪声会影响到信号的质量。

信噪比是信号与噪声功率的比值,是衡量信号质量的一个重要指标。

6. 衰减与失真:信号在传输过程中会遇到各种因素的阻碍和干扰,导致信号的强度减弱和形状失真。

衰减是指信号强度的减弱,失真是指信号波形的畸变。

7. 编码与解码:为了提高信号的可靠性和安全性,通常会对信号进行编码和解码。

编码是将信息转换为特定的编码形式,解码是将编码过的信号恢复为原始信息。

8. 多路复用与分解复用:在多个信号需要同时传输的情况下,可以采用多路复用技术将多个信号合并在一起传输。

分解复用是指将合并的信号进行分解,恢复为原始的多个信号。

9. 信道:信道是指信号传输的路径,可以是有线或无线的传输介质。

信道可以受到信号干扰、损耗和衰减,影响信号的传输质量。

10. 误码率与纠错编码:在信道传输中,可能会引入一些错误,导致接收端接收到的信号与发送端发送的信号不一致。

误码率是指接收到的错误比特数与发送的总比特数之比。

为了提高传输可靠性,通常会在编码过程中加入纠错编码,可以检测和纠正部分错误。

11. 延迟与带宽:信号的传输需要一定的时间延迟,是从信号发送到信号到达接收端的时间差。

公共基础知识通信原理基础知识概述

公共基础知识通信原理基础知识概述

《通信原理基础知识概述》一、引言通信作为人类社会传递信息的重要手段,在当今时代发挥着至关重要的作用。

从远古时期的烽火狼烟到现代的高速无线通信,通信技术的发展深刻地改变了人们的生活方式和社会面貌。

通信原理作为通信技术的基础,涵盖了从基本概念到核心理论、从发展历程到重要实践以及未来趋势等多个方面。

本文将对通信原理基础知识进行全面的阐述与分析。

二、通信原理的基本概念1. 通信的定义通信是指信息的传递和交换。

它可以通过各种方式进行,如语言、文字、图像、信号等。

通信的目的是使信息从一个地方传输到另一个地方,以便接收者能够理解和使用。

2. 通信系统的组成通信系统主要由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿组成。

信源是产生信息的源头,发送设备将信源发出的信息转换为适合在信道中传输的信号,信道是信号传输的媒介,接收设备将信道传输过来的信号转换为信宿能够理解的信息,信宿是信息的接收者。

3. 信号的分类信号可以分为模拟信号和数字信号。

模拟信号是连续变化的信号,其幅度和时间都是连续的。

数字信号是离散变化的信号,其幅度和时间都是离散的。

数字信号具有抗干扰能力强、易于存储和处理等优点,因此在现代通信中得到了广泛的应用。

三、通信原理的核心理论1. 傅里叶变换傅里叶变换是通信原理中的重要理论之一。

它将时域信号转换为频域信号,使得我们可以在频域中分析信号的特性。

通过傅里叶变换,我们可以得到信号的频谱,从而了解信号的频率组成和带宽等信息。

2. 调制与解调调制是将信源发出的信息加载到高频载波上的过程。

调制的目的是使信号能够在信道中有效地传输。

常见的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等。

解调是将接收到的已调信号还原为原始信息的过程。

3. 信道编码与解码信道编码是为了提高通信系统的可靠性而对信号进行的编码处理。

信道编码可以增加信号的冗余度,从而提高信号在信道中传输的抗干扰能力。

常见的信道编码方式有卷积码、Turbo 码和 LDPC码等。

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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通信原理基础知识通信原理基础知识专栏本课程为计算机通信专业、网络工程专业,及计算机科学与技术专业的学生开设。

其目的是使计算机学院毕业的学生具有一定的通信知识背景,了解和掌握现代通信的基本原理及相关技术,尤其是数字通信的基本原理,为进一步学习后续通信和网络专业课程打下基础。

[ 阅读全文]第1章通信系统概述更多..通信按传统理解就是信息的传输与交换,信息可以是语音、文字、符号、音乐、图像等等第1节通信的基本概念第2节通信的发展历程第3节通信的发展趋势第4节本书概述第2章传输介质更多..传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体第1节传输介质的基本概念第2节双绞线第3节同轴电缆第4节无线信道第5节无线信道的微波频段第6节光纤第3章信号的传输技术更多..根据国际电信联盟(ITU)的定义,传输是指通过物理介质传播含有信息的信号的过程第1节传输技术概述第2节模拟信号的调制传输第3节数字信号的基带传输第4节数字信号的调制传输第5节光信号的传输第4章信号的数字化处理技术更多..通信系统中的信号可以分为模拟信号与数字信号两大类,与模拟信号相比,由于数字信号在传输、交换、处理等过程中有极大的优越性,因此目前的通信系统普遍是以数字信号为主的数字通信系统概述第1节模拟信号的数字化第2节多路复用技术第3节数字复接技术第4节同步技术第5节同步数字系列(SDH)第5章信号的交换更多..“交换”即是在通信网大量的用户终端之间,根据用户通信的需要,在相应终端设备之间互相传递话音、图像、数据等信息第1节交换技术概述第2节数字程控交换第3节ATM交换第4节以太网交换第5节光交换第6章话音通信更多..公用交换电话网即PSTN(Public Switched Telephone Network),它是以电路交换为信息交换方式,以电话业务为主要业务的电信网。

PSTN同时也提供传真等部分简单的数据业务第1节公用交换电话网(PSTN)第2节信令与信令网第3节智能网第7章数据通信基础更多..数据通信是指计算机和其他数字设备之间通过通信节点、有线或无线链路进行数字信息的交换第1节数据通信的演变第2节数据通信概述第3节数据通信系统主要任务第4节数据传输方式第5节数据通信关键技术第6节数据通信系统技术指标第7节数据通信网第8节OSI参考模型与协议第8章局域网更多..局域网是一种地理范围有限的网络,是一种使小区域内的各种通信设备互联在一起的通信网络第1节局域网概述第2节局域网技术第3节以太网第4节家庭网第9章广域网更多..广域网是将地理位置上相距较远的多个计算机系统,通过通信线路按照网络协议连接起来,实现计算机之间相互通信的计算机系统的集合第1节广域网概述第2节广域网技术第3节X.25技术第4节帧中继技术第5节ATM网技术第10章互联网更多..如果每个网络成员都保持它自身的特性,并且需要使用一些特殊的机制来完成经过多个网络间的通信,那么这整个网络配置通常就被称为是一个互联网第1节互联网概述第2节互联网的基本原理与关键技...第3节因特网第11章综合业务和多媒体通信更多.. ISDN是基于公共电话网的数字化网络、专为高速数据传输和高质量语音通信而设计的一种高速、高质量的通信网络第1节综合业务数字网(ISDN)第2节多媒体通信第12章卫星和蜂窝移动通信更多..卫星通信实际上也是一种微波通信,它以卫星作为中继站转发微波信号,在多个地面站之间通信第1节卫星通信第2节蜂窝移动通信通信原理通信原理基础知识孙岩北京邮电大学计算机系sunyan@简介• 课程目的本课程为计算机通信专业、网络工程专业,及计算机科学与技术专业的学生开设。

其目的是使计算机学院毕业的学生具有一定的通信知识背景,了解和掌握现代通信的基本原理及相关技术,尤其是数字通信的基本原理,为进一步学习后续通信和网络专业课程打下基础。

• 教材《通信原理》(第6版)樊昌信• 预备知识电子电路、数字电路、信号与系统、电路分析基础、概率论与随机过程• 课程介绍是一门介绍信息传输基本原理(理论和技术)的课程。

它的研究对象是通信系统。

• 考核方式作业10%,期中考试30%,期末考试60%• 作业周一交作业古代的通信方法• 光-视觉:烽火,火炬• 声波:击鼓鸣金• 信鸽、旗语烽火台18世纪以来的通信方法• 1837年Samuel Morse 发明电报• 1876年Alexander Graham Bell 发明电话• 1895年Guglielmo Marconi 发明无线电• 1906年电子管的发明使模拟通信得到发展• 1928年Nyquist取样定理和1948年shannon定理在理论上为数字通信奠定了基础• 20世纪50年代、60年代半导体和集成电路的发展使数字通信得到发展• 1945年第一台电子计算机的问世到80年代计算机的飞速发展使数据通信成为可能• 1963年第一次实现同步卫星通信• 20世纪70年代光导纤维的发明实现了光纤通信• 1974年美国Bell实验室提出蜂窝移动通信概念课程要求• 希望学生尽可能做到课前预习、课上认真听讲、课后及时复习、按时独立完成规定作业、遇到疑难问题应尽快通过答疑、讨论等环节来解决,以便更好地学好本课程。

教学内容• 绪论• 确知信号• 随机过程• 信道• 模拟调制系统• 数字基带传输系统• 数字带通传输系统• 新型数字带通调制技术• 模拟信号的数字传输• 差错控制编码• 正交编码与伪随机序列• 同步原理第一章通信系统概述通信按传统理解就是信息的传输与交换,信息可以是语音、文字、符号、音乐、图像等等。

第一节通信的基本概念1.1 通信的基本概念1.1.1 通信1.通信的定义通信按传统理解就是信息的传输与交换,信息可以是语音、文字、符号、音乐、图像等等。

任何一个通信系统,都是从一个称为信息源的时空点向另一个称为信宿的目的点传送信息。

以各种通信技术,如以长途和本地的有线电话网(包括光缆、同轴电缆网)、无线电话网(包括卫星通信、微波中继通信网)、有线电视网和计算机数据网为基础组成的现代通信网,通过多媒体技术,可为家庭、办公室、医院、学校等提供文化、娱乐、教育、卫生、金融等广泛的信息服务。

可见,通信网络已成为支撑现代社会的最重要的基础结构之一。

(1) 通信的定义:通信是传递信息的手段,即将信息从发送器传送到接收器(2) 相关概念:①信息:可被理解为消息中包含的有意义的内容。

信息一词在概念上与消息的意义相似,但它的含义却更普通化,抽象化。

②消息:消息是信息的表现形式,消息具有不同的形式,例如符号、文字、话音、音乐、数据、图片、活动图像等。

也就是说:一条信息可以用多种形式的消息来表示,不同形式的消息可以包含相同的信息。

例如:分别用文字(访问特定网站)和话音(拨打121特服号)发送的天气预报,所含信息内容相同。

③信号:信号是消息的载体,消息是靠信号来传递的。

信号一般为某种形式的电磁能(电信号、无线电、光)。

(3) 通信的目的:通信的目的是为了完成信息的传输和交换。

2.消息、信息与信号(1)消息、信息与信息量一般将语言、文字、图像或数据称为消息,将消息给予受信者的新知识称为信息。

因此,消息与信息不完全是一回事,有的消息包含较多的信息,有的消息根本不包含任何信息,为了更合理地评价一个通信系统传递信息的能力,需要对信息进行量化——即用“信息量”这一概念表示信息的多少。

如何评价一个消息中所含信息量为多少呢?既可以从发送者角度来考虑,也可以从接收者角度来考虑。

一般我们从接收者角度来考虑,当人们得到消息之前,对它的内容有一种“不确定性”或者说是“猜测”。

当受信者得到消息后,若事前猜测消息中所描述的事件发生了,就会感觉没多少信息量,即已经被猜中;若事前的猜测没发生,发生了其它的事,受信者会感到很有信息量,事件若越是出乎意料,那么信息量就越大。

事件出现的不确定性,可以用其出现的概率来描述。

因此,消息中信息量I的大小与消息出现的概率P密切相关,如果一个消息所表示的事件是必然事件,即该事件出现的概率为100%,则该消息所包含的信息量为0,如果一个消息表示的是不可能事件,即该事件的出现的概率为0,则这一消息的信息量为无穷大。

为了对信息进行度量,科学家哈莱特提出采用消息出现概率倒数的对数作为信息量的度量单位。

定义:若一个消息出现的概率为P,则这一消息所含信息量I为:当a=2,信息量单位为比特(bit);a=e,信息量单位为奈特(nit);a=10,信息量单位为哈莱特;目前应用最广泛的是比特,即a=2。

以下举例说明信息量的含义:不可能事件P=0,I= ;小概率事件P=0.125,I=3;大概率事件P=0.5,I=1;必然事件P=0,I=0;可见,信息量I是事件发生概率P的单调递减函数。

图1-1讨论对于等概率出现的离散消息的度量。

图1-1 二进制和四进制码元系列对于双极性二进制码元系列,只有两个计数符号(0和1)的进制码系列,如果0、1出现的概率相等,即,那么任何一个0或1码元的信息量为:对于四进制码元系列,共有四种不同状态:0、1、2、3,每种状态必须用两位二进制码元表示,即00、01、10、11。

如果每一种码元出现的概率相等,即,那么任何一种0、1、2、3码元的信息量为:由以上分析可知:多进制码元包含的信息量大,所以采用多进制信息编码时,信息传输效率高。

当采用二进制时,噪声电压大于E/2,才会引起误码;而当采用四进制时,只要噪声电压大于E/4,就会引起误码,因此,进制数越大,抗干扰能力也就越差。

(2)信号的时域分析时域:信号的表示形式是时间的函数。

其中,三个重要参数是:幅度(振幅)、频率和相位。

——正弦波的幅度,表示正弦波的最大值;——正弦波的角频率,;——正弦波的频率,表示正弦在单位时间内重复变化的次数,单位:Hz;——正弦波的初相位,时,即值决定的大小。

时域信号的波形如图1-2所示。

图1-2 正弦信号时域波形图(3 )信号的频域分析在通信领域中,信号的频域观点比时域观点更为重要。

如果不考虑相位,正弦波的时域表达式为:根据傅立叶变换,其频域表达式为:频域波形为图1-3所示。

图1-3 正弦信号频域波形图我们以一个例子说明信号的时域分析与频域分析之间的变换关系。

一个时域信号由两个正弦波信号叠加构成,其一:幅度为3V,频率为1hz;其二:幅度为1V,频率为3hz。

信号的时域波形如图1-4所示。

图1-4 叠加信号时域波形图信号的频谱图如图1-5所示。

图1-5 叠加信号频域波形图其中,两条谱线的长度分别代表两个正弦波的幅度,谱线在频率轴的位置分别代表两个正弦波的频率。

利用傅里叶变换,任何信号都可以被表示为各种频率的正弦波的组合。

信号在时域缩减,叫做频域展宽;信号在时域展宽,叫做频域缩减。

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