通信原理知识点
通信:利用电（或光）信号将消息中所包含的信息从信源传送到一个或多个目的地。通信的目的是传递消息中所包含的信息。
消息：信息的物理表形形式，
信息：消息的内涵，机消息中索包含的受信者原来不知道而待知的有效内容。信号：消息的载体
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。
则称该随机过程是在严格意义下的平稳随即过程。一维分布函数与时间t无关，二位分布函数只与时间间隔（t2-t1 ）有关。
平稳随机过程具有简明的数字特征：一是均值与时间t无关，为常数a；二是自
相关函数只与时间间隔tao=t2-t1有关。常用这两个条件直接判断随机过程平稳，满足这两个条件的定义为广义平稳随机过程。平稳过程常指广义平稳随机过程。各态历经的随机过程一定是平稳随机过程，反之不一定成立。
2.高斯随机过程
信源与信宿：可以是模拟的，也可以是数字的。
信源编码与译码：编码功能：完成模/数转换；将数字信号进行压缩处理，以提高信息传输的有效性。
信道编码与译码：信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分，组成抗干扰编码，接收端的信道译码按相应的规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，从而提高通信系统的可靠性。
加密与解密：加密是为了提高所传信息的安全性。
数字调制与解调：数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。解调是调制的逆过程。
同步：同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致。
数字通信的优势：与模拟通信相比，数字通信系统具有抗干扰能力强，可消除噪声积累；差错可控制，数字处理灵活，可以将来自不同信源的信号综合到一起传输，易集成、成本低，保密性好
通信系统的性能指标：可靠性、有效性、经济性、适应性、标准性、可维护性。可靠性和有效性的关系：两者互相矛盾而且又相对统一，且可以互换。在模拟通信系统中有效性可以用输出信噪比衡量，在数字通信系统中，有效性用码元速率信息速率和频带利用率表示，可靠性用误码率误信率表示。
通信方式：是指通信的双方之间的工作方式。按消息传递的方向与时间关系分
类（单工通信、半双工通信、全双工通信）；按数据代码排列的时序分类（并行传输、串行传输）。
根据信道特性参数随时间变化的速度，可将信道分为恒参信道和随参信道。
能量信号自相关函数的性质：
（1）自相关函数与时间无关只与时间差有关
（2）偶函数
（3）当时间差是等于0时自相关函数的值等于信号能量；
（4）自相关函数和其能量谱密度是一对傅里叶变换；
功率信号自相关函数的性质：
123.同上（4）自相关函数和其功率谱密度是一对傅里叶变换；
1.平稳随机过程：
平稳随机过程是一类非常广泛的随即过程，他在通信系统中有着极其非常重要的意义。1盘整性扇
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（3）高斯过程的n维分布只依赖各个随机变量的均值、方差、和归一化协方差。
3.平稳随机过程通过线性系统后的特性:
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恒参信道：信道特性参数随时间缓慢变化或不变化的信道。对所传信号的幅度和相位都有影响，即会产生幅度频率畸变和相位频率畸变。
随参信道：信道参数随时间变化的信道。对所传信号会造成多径传播，出现慢
衰落、选择性衰落及频率弥散。
信道容量是信道允许的最大传信率。带宽和信噪比S/N是信道容量的决定因素,
当S/n0给定时，提高带宽会带来两种相反的影响：更大带宽的信道有更高的传输速率；更大的带宽使得更多的噪声通过信道到达接收端，使系统性能降低。
1.信道特性对信号传输的影响：
各种随参信道具有的共同特性是：
一是信号的传输衰减随时间而变；二是信号传输时延随时间而变；存在多径传
播。
严平稳随机过程：若一个随机过程是在的任意有限维分布函数与时间起点无关, 即：
■?上4^1一—一二厂:一--~一1亠1 -_: J _ _ U Z.｛匡「衍?…样"苗+ A.G呼+止）2.信道容量与信噪比的关系:
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式中：B为信道带宽（Hz）; S为信号功率（W）；n0为噪声单边功率函数（W/Hz）
N=n0B，为噪声功率（W）。
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差错传输
位模糊度的问题，在实际中很少应用于直接传输。
2DPSK调制
幅度调制角度调制的类型与原理
幅度调制，是指高频载波的振幅按照基带信号振幅瞬时值的变化规律而变化的
调制方式
幅度调制包括：调幅(AM)，双边带(DSB)，单边带(SSB)和残留边带(VSB) 调制。
AM信号的包络与m(t)的形状完全一样，因此可采用简单的包络检波器进行解调。DSB抑制了
AM信号中的载波分量，因此调制效率是100%。SSB信号只传说DSB信号的一个边带
所以频谱最窄效率最高。VSB是SSB与DSB之间的一种折中方式，残留了一小部分，克服了
DSB占用频带宽的缺点，有解决了SSB信号实现的困难。
角度调制：是指高频载波的频率或相位按照基带信号的规律而变化的一种调制方式。它是一种
非线性调制，已调信号的频谱不再保持原来基带频谱的结构。
线性调制的通用模型有滤波法与相移法
码间串扰：由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变，展宽，并使前面波形出现
很长的拖尾、蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。
消除码间串扰：只要基带传输系统的冲击响应波形h(t)仅在本码元的抽样时刻上有最大值，
并在其他码元的抽样时刻上均为0,则可消除码间串扰。
无码间窜扰的条件：
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I .. I。k为其他隹则
奈奎斯特第一准则：为我们提供了一个给定的传输系统H(w)是否产生码间串扰
的的一种方法。基带系统的总特征H(w)凡是符合此要求的均能消除码间串扰。
公式如下：
七、数字带通传输系统的调制形式内容
2ASK和2PSK所需的带宽是码元速率的2倍；2FSK所需的带宽比2ASK和
2PSK都要高
各种二进制数字调制系统的误码率取决于解调器输入信噪比r，在抗加性高斯
白噪声方面，想干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差
ASK是一种应用最早的基本调制方式。优点是设备简单，频带利用率高缺点是抗噪声性能差
并且对信道特性变化敏感不易使抽样判决器工作在最佳判决门限状态
FSK是数字通信中不可或缺的一种调制方式，其优点是抗干扰能力强，不受信道参数变化的
影响，因此适用于衰落信道。缺点是占用频带较宽，频带利用率低适用于中低速传输
PSK和DPSK是一种高传输效率的方式。抗噪声能力最强且不易受信道特性变化的影响在高
中速数据传输中得到了广泛应用。PSK在相干解调时存在载波相
差分相干解调
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