通信原理认识

通信原理认识通信原理是通信专业中非常重要的一门课程,也是最难掌握的,因为有大量抽象的概念和数学推导公式,理论性和系统性都非常强.所以刚接触通信原理的时候还是需要花很大功夫去熟悉概念,理解公式,虽然这门课程以接近尾声,但说实话还是有很多混淆的概念,还需要在课下继续巩固.一开始接触通信原理的时候,就对两个概念混淆了——模拟信号&数字信号。信号数据可用于表示任何信息，如符号、文字、语音、图像等，从表现形式上可归结为两类：模拟信号和数字信号。模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取值是否离散来确定。模拟信号指幅度的取值是连续的（幅值可由无限个数值表示）。时间上连续的模拟信号连续变化的图像（电视、传真）信号等。时间上离散的模拟信号是一种抽样信号，虽然其波形在时间上是不连续的，但其幅度取值是连续的，所以仍是模拟信号。数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。还有一个关于是否存在门限效应的问题，相干解调和包络检波哪一个不存在门限效应。相干解调也叫同步检波，是指利用乘法器，输入一路与载频相干（同频同相）的参考信号与载频相乘，它适用于所有线性调制信号的解调。实现相干解调的关键是在接收端要恢复出一个与调制载波严格同步的相干载波。那么恢复载波性能的好坏，是直接关系到接收机解调性能的优劣。非相干解调也称为包络检波，包络检波就是直接从已调波的幅度中来恢复出原调制信号，不需要相干载波。所谓门限效应，就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。开始出现门限效应的输入信噪比称为门限值。这种门限效应是由包络检波器的非线性解调作用引起的。那么可以知道当包络检波在小信噪比情况下时，调制信号无法与噪声分开，而且有用的信号被淹没在噪声之中，此时检波器的输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，从而就会出现了门限效应。也就是说相干解调都不存在门限效应，而包络检波在小信噪比时会产生门限效应。例如：一个原始信号S与一个载频C0S(3t+9),调制后可得到信号Scos(3t+9)；解调时引入相干(同频同相)的参考信号C0S(3t+9),则得到：Scos(3t+9)+C0S(3t+9),再利用积化和差公式则得到：S*1/2*[cos(wt+0+wt+0)+cos(wt+0-wt-0)]=S*1/2*[cos(23t+28)+cos(0)]=S/2*[cos(23t+28)+1]=S/2+S/2cos(2wt+20)最后用低通滤波器将高频信号cos(2st+29)滤除，即得到原始信号S。所以说相干解调需要接收机和载波同步，非相干解调不适用乘法器,不需要接收机和载波同步。在通信原理中有两个非常重要的理论就是香农定理和奈奎斯特准则。那么信道上到底可以传输多大的数据，或者信道上传输率的极限是多少，这说的就是信道容量的问题。香农定理，假设信号的功率为S,噪声功率为N,信道通频带宽为B（Hz）,则该信道的信道容量C有：（记得把公式中的W改为B）C=Wiog2（1^）（b/s）从公式中可以看到，在一定的信噪比和一定的传输带宽时，其传输速率的上限就确定了。可以说香农公式给出了频带利用的理论极限值，即在有限带宽、有噪声的信道中存在极限传输速率，无论采用何种编码都无法突破这个极限。另外香农定律还告诉我们，在信带容量一定的情况下，信噪比和带宽是可以互换的。奈奎斯特准则（记得把公式中的W改为B）C=2Wlog2K（b/s）奈氏准则是指每赫兹带宽的理想低通信道的最高码兀传输速率是每秒2个码元。如果码元的传输速率超过了奈氏准则所给出的数值，那么将出现码元之间的互相干扰，导致在接收端无法正确判定码元是1还是0。对于具有理想带通矩形特性的信道（带宽为B），奈氏准则就变为理想带通信道的最高码元传输速率二IBBaud，也就是每赫宽带的带通信道的最高码元传输速率为每秒1个码元。奈氏准则是在理想条件下推导出的，而在实际条件下，最高码元传输速率要比理想条件下得出的数值还要小些。电信技术人员的任务就是要在实际条件下，寻找出较好的传输码元波形，将比特转换为较为合适的传输信号。在学习中更需要注意的是，奈氏准则并没有对信息传输速率（b/s）给出限制。要提高信息传输速率就必须使每一个传输的码元能够代表许多个比特的信息。这就需要有很好的编码技术。总之通信原理课程非常的重要，即使难了些，但是帮助很大，尤其是对这些专业的概念的理解，对通