数字通信原理解析
数字通信原理 robert g. gallager.
数字通信原理 robert g. gallager.数字通信原理是通信工程领域中的重要基础知识，它涉及到信息的传输、编码、调制与解调等方面。
而在这个领域中，Robert G. Gallager 是一位备受推崇的专家。
他在数字通信原理的研究与教学方面做出了巨大贡献。
本文将探讨数字通信原理的重要性以及Robert G. Gallager 在这一领域的杰出贡献。
数字通信原理是现代通信系统中不可或缺的一部分。
它涉及到将信息转换为数字信号，并通过信道进行传输。
在这个过程中，编码、调制和解调等技术起着关键作用。
数字通信原理不仅可以实现高效的信息传输，还可以提高通信系统的可靠性和抗干扰能力。
因此，对数字通信原理的深入理解对于通信工程师来说至关重要。
Robert G. Gallager 是数字通信原理领域的重要人物之一。
他在这一领域的研究工作为我们揭示了许多重要的原理和技术。
他的著作《数字通信原理》被公认为该领域的经典教材之一。
在这本书中，Gallager 详细介绍了数字通信的基本原理，并提供了丰富的实例和案例来帮助读者更好地理解概念和技术。
Gallager 的贡献不仅体现在他的著作中，还体现在他的教学和研究工作中。
他在麻省理工学院担任教授期间，培养了一批优秀的学生，并为他们提供了宝贵的指导。
他的研究工作涉及到编码理论、信息论和网络协议等多个领域。
他的研究成果为数字通信原理的发展做出了重要贡献，并广泛应用于实际通信系统中。
数字通信原理的研究和应用正在不断发展。
随着技术的进步和需求的增加，我们对数字通信原理的理解和掌握将变得更加重要。
Robert G. Gallager 的工作为我们提供了宝贵的参考和指导，他的成就将激励着更多的研究者和工程师投身于数字通信原理的研究和应用中。
总之，数字通信原理是通信工程领域中的重要知识，它涉及到信息的传输、编码、调制与解调等方面。
Robert G. Gallager 是数字通信原理领域的杰出专家，他的著作和研究工作为我们提供了深入理解和应用数字通信原理的重要参考。
上册：第二章 数字通信原理
第二章 数字通信原理2．1 概论2．1．1模拟信号与数字信号我们知道：按照信道上传输的是模拟信号还是数字信号，可以将通信分为模拟通信和数字通信两大类。
那么怎样区分模拟信号和数字信号呢？依据是信号的波形特征（时间和幅度两个物理量）。
我们通过下面的图形来说明。
我们看到，图（a ）中的信号波形在时间和幅值上都是连续的，图（b ）中的信号时间上离散，幅值仍然连续，在这里连续的含义是在某一取值范围内可以取无线多个数值。
我们将这种幅值连续的信号称为模拟信号。
图2-1 模拟信号(a) 二进码图2-2 数字信号上图中，信号波形的特点是它的幅值是（-3、-1、1、3）中的一个，取值被限制在有限个数值内，不是连续的，而是离散的。
我们将幅值离散的信号称为数字信号。
由此我们的结论是：区分一个信号是否数字信号是判别它的幅值是否离散。
特别说明的是：对于脉冲幅度调制PAM信号，尽管它在时间上是离散的，但幅度上仍然连续，所以它仍然是模拟信号。
2．1．2数字通信系统模型为了更好地认识数字通信，我们从众多的数字通信系统中总结出如下的模型：图2-3 数字通信系统模型信源把原始信号变换为电信号，如电话机、摄像机、数字终端等。
信源编码的功能即实现模拟信号到数字信号的转换，即模数变换（A/D）。
加密是为了信号在传输中的保密而按一定的算法进行的逻辑运算。
信道编码有两个目的：一是码型变换，因为有些码型不适合在线路上传输，所以在送往信道之前要把它变换成适合传输的码型。
二是纠错编码，数字信号多采用二进制码型，所以很容易由于噪声干扰、信道衰减和波形失真而产生误码。
所以在传输前在有用信号中按一定规律插入一定的冗余位，接收端按规律来检查接收到的信号，就可判别传输时有无误码，若有，可在一定程度上纠正错误或要求发端重发。
调制的作用是将信号从基带搬移到频带。
我们知道，除明线或电缆可直接传输数字基带信号外，其它媒质都工作在较高的频带上，所以要有调制这一环节。
信道是传输信号的媒质。
数字通信原理和应用的区别
数字通信原理和应用的区别数字通信原理数字通信原理是指数字通信系统中的基本概念、理论和技术原理。
数字信号和模拟信号的区别1.数字信号是离散的，模拟信号是连续的。
2.数字信号可以被编码和解码，模拟信号不需要编码和解码。
3.数字信号可以进行精确的传输和复制，模拟信号在传输和复制过程中会有噪声和失真。
4.数字信号具有更好的抗干扰能力，模拟信号容易受到干扰而产生误差。
数字通信系统的基本模块数字通信系统由以下几个基本模块组成：1.源模块：负责对原始信息进行采样和编码。
2.信道模块：负责对源信号进行调制和调制解调。
3.接收模块：负责对调制后的信号进行解调、重建和解码。
4.目标模块：负责将接收到的信号转换为可理解的信息。
数字通信中的基本概念1.采样率：采样率是指在一定时间内对信号进行采样的次数，常用单位为赫兹（Hz）。
2.数据传输率：数据传输率是指在单位时间内传输的位数，常用单位为比特每秒（bps）。
3.噪声：噪声是指在信号传输过程中由于外部环境干扰和设备本身的限制引入的不完美信号。
数字通信的应用数字通信在现代社会中得到了广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：1.互联网通信：数字通信技术是互联网通信的基础，通过数字通信网络，人们可以方便地进行电子邮件、即时通讯、网络电话等通信方式。
2.移动通信：移动通信技术如GSM、CDMA等都是基于数字通信原理和技术的，使得人们可以随时随地进行语音通话、短信发送和移动互联网访问。
3.数字电视和数字音频：数字信号传输使得电视和音频的传输质量得到了大幅度提升，数字电视和数字音频设备也逐渐普及，并提供了更加清晰和高保真的音视频体验。
4.数字广播：数字广播通过数字信号传输，可以提供更多的广播频道选择和更好的音质效果，同时还可以提供实时信息、多媒体交互以及定位服务等功能。
数字通信应用的区别数字通信应用是指利用数字通信原理和技术实现的具体应用场景。
应用范围数字通信应用的范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1.通信行业：包括固定电话、移动通信、卫星通信、光纤通信等；2.电视和广播行业：包括有线电视、数字电视、数字广播等；3.互联网和网络通信：包括互联网通信、局域网通信、无线网络通信等；4.数据传输和存储行业：包括计算机数据传输、存储和备份等。
数字通信原理-第一章
小结： 通信及通信系统构成
通信的概念 通信系统构成：各部分功能
信息、信号及分类
信源发出的信息经转换成为信道上传输的信号：
模拟信号（幅度取值是连续的）：连续信号 离散信号 数字信号（幅度取值是离散的）： 二进码 多进码 连续信号 离散信号
{
{ {
模拟通信和数字通信 模拟通信：以模拟信号的形式传递消息（采用频分复用
数字通信系统的主要性能指标
有效性指标 可靠性指标
{
{
信息传输速率 符号传输速率 （定义、关 系） 频带利用率 误码率 （定义） 信号抖 动
复习题 1、模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 2、数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码 的作用是什么？画出话音信号的基带传输系统模型。 3、数字通信的特点有哪些? 4、为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累？ 5、设数字信号码元时间长度为 1微秒，如采用四电 平传输，求信息传输速率及符号速率。 6、接上题，若传输过程中 2 秒误 1 个比特，求误 码率。 7、假设频带宽度为 1024kHz，可传输 2048kbit/s 的比特率，试问其频带利用率为多少？
第四节 数字通信的特点及性能指标
信息传输速率Rb与符号传输速率NB的关系为： Rb=NB （二进制） Rb=NB·log2M Rb>NB （多进制）
{
频带利用率 （ η）
定义:单位频带内的传输速率（真正用来衡量数字通信系统传输效率 的指标）
符号传输速率 （Bd/Hz） 频带宽度 信息传输速率 η= （bit/s/Hz） 频带宽度
实现多路通信）
数字通信:以数字信号的形式传递消息（采用时分复用实
现多路通信）。 数字通信系统的构成（包括发送终端、信源编码、信道编 码、调制、信道以 及收端的解调、 信道解码、信源解码和接收终端）
数字通信原理 诺顿
数字通信原理诺顿数字通信原理是指利用数字信号来传递信息的一种通信方式。
在数字通信中，信息被表示为数字编码的形式，通过传输介质如电缆、光纤或无线信道传送。
它在现实生活中的应用非常广泛，如互联网、手机通信、电视广播等。
数字通信原理包括三个主要过程：信号采样、编码和调制解调。
首先，信号采样将连续的模拟信号转换成离散的数字信号。
采样频率要满足奈奎斯特采样定理，即采样频率必须大于信号带宽的两倍，以保证采样后能够准确还原原始信号。
然后，编码将数字信号转换成二进制代码，通过给不同的信号分配独特的编码来表示不同的信息。
最后，调制解调将数字信号转换成模拟信号，以便在传输介质上进行传送。
在数字通信中，常用的调制方法有脉冲振幅调制（PAM）、脉冲位置调制（PPM）、正交振幅调制（QAM）、频移键控（FSK）和相位键控（PSK）等。
其中，QAM常用于调制宽带数字信号，通过调整正交信号的幅度和相位来传输多个比特信息。
FSK则通过改变载波的频率来表示数字信号。
PSK则通过改变载波的相位来表示不同的比特。
在数字通信中，干扰和噪声是影响信号质量的主要因素。
信号传输过程中，可能会受到其他电磁辐射的干扰，也可能会受到信道内的噪声影响。
为了抵抗干扰和噪声，常用的方法有前向纠错码、交织和自适应调节等。
前向纠错码通过增加冗余信息来容忍一定数量的错误，当接收到损坏的信号时，可以通过纠正码的方法恢复原始信息。
交织是将连续的信号重新排列，以使错误不会连续出现，降低了误码率。
同时，自适应调节可以根据信道的变化来调整调制参数，以提高传输效果。
近年来，随着技术的发展，数字通信在速度、可靠性和效率方面得到了显著的提升。
光纤通信技术可以实现大容量的高速传输，而无线通信技术则可以实现便捷的移动通信。
此外，数字信号处理技术的应用也大大增强了数字通信系统的性能。
总之，数字通信原理是一种利用数字信号传递信息的通信方式，其主要过程包括信号采样、编码和调制解调。
通过适当的编码和调制方法，以及干扰和噪声的抵抗手段，数字通信可以实现高速、可靠的信息传输。
什么是手机通信原理
什么是手机通信原理
手机通信原理主要涉及到射频部分、逻辑部分和电源部分三部分的协调工作。
以下是具体介绍：
1. 射频部分：通常由接受信号部分和发送信号部分组成。
手机在接受信号时，首先利用天线把接收到的935-960MHz的射频信号经U400、SW363，将发射信号的接收信号分开，使收发互不干扰。
从U400的第四脚输入第五脚输出，进入接收前端回路。
U400的工作状态受第三脚电位的控制，而第三脚电位又受到来自CPU的TXON、RXON信号的控制。
2. 逻辑部分：负责处理和执行手机的各种功能和指令。
3. 电源部分：负责为手机提供电能。
以上只是简单介绍，如需了解更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
《数字通信原理》课件
为了提高数字信号传输的可靠性和稳定性，通过增加冗余信息对数字信号进行 编码。
常见信道编码技术
线性分组码、循环码、卷积码等。
差错控制编码
差错控制编码
通过在数字信号中添加额外的信息，以检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
常见差错控制编码技术
奇偶校验码、海明码、循环冗余校验（CRC）等。
加密与解密技术
THANKS
抗干扰能力
抗噪声干扰能力
数字通信系统在存在噪声干扰的情况 下仍能正常工作的能力。
抗多径干扰能力
数字通信系统抵抗多径效应干扰的能 力。
误码率与信噪比
误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系
随着信噪比的增加，误码率逐渐降低，通信质量提高。
信噪比优化
通过合理配置信号功率和噪声抑制措施，降低误码率，提高通信性能。
数字信号在传输过程中可能会受到噪声 、干扰和衰减的影响，需要进行相应的 处理和补偿。
数字信号的同步技术
01
载波同步
通过提取载波频率和相位信息 ，使接收端与发射端保持一致
的载波频率和相位。
02
位同步
使接收端的抽样时钟与发送端 的时钟保持一致，以便正确地
进行抽样判决。
03
帧同步
使接收端正确地识别出数字信 号中的帧结构，以便正确地提
物联网与智能家居系统的组成
物联网与智能家居系统由传感器、控制器、智能家电等组成，实现家庭设施的远程控制和 智能化管理。
物联网与智能家居系统的特点
物联网与智能家居系统具有便捷性、智能化、节能环保等特点，能够提高家庭生活的舒适 度和便利性。
未来数字通信技术的发展趋势
01
未来数字通信技术的发展趋势概述
数字通信原理与技术的发展
数字通信原理与技术的发展数字通信是指利用数字信号进行信息传输的一种通信方式。
它通过对原始信号进行采样、量化和编码等处理，将信息转化为二进制码流进行传输。
随着科技的不断进步，数字通信原理与技术也在不断发展与创新，本文将对数字通信原理与技术的发展历程进行探讨。
一、数字通信原理的发展1.1 模拟与数字通信的对比模拟通信是指利用连续变化的模拟信号进行信息传输的一种通信方式。
模拟通信具有传输距离远、频带宽广等优点，但也存在着噪声干扰、信号衰减等问题。
相比之下，数字通信利用二进制码流进行传输，能够更好地抵抗噪声干扰，提高传输质量。
1.2 数字通信的基本原理数字通信的基本原理包括信号采样、量化、编码和调制等方面。
信号采样是指对连续信号进行离散化处理，以便于数字化处理和传输。
量化是将采样得到的信号离散化到一定量级内的过程，以便于数字编码表示。
编码是将量化后的信号用二进制码表示的过程，常见的编码方式包括PCM、Delta调制等。
调制是将数字码流转化为模拟信号的过程，以便于在信道中传输。
1.3 数字通信的发展历程数字通信的发展可以追溯到20世纪40年代末的数字计算机和数字通信机场域网。
随着技术的不断进步，数字通信技术逐渐应用于电话网络、广播电视、无线通信等领域，并取得了重大突破。
20世纪70年代引入了数字交换机，实现了电话网络的数字化处理。
80年代，数字通信进入了数字融合的时代，数字通信技术与计算机网络、传感器技术等相结合，为信息交流提供了更加便捷的方式。
二、数字通信技术的发展2.1 数字通信技术的分类数字通信技术根据传输介质的不同，可以分为有线数字通信技术和无线数字通信技术。
有线数字通信技术主要包括光纤通信、同轴电缆通信等；而无线数字通信技术则包括无线电通信、卫星通信等。
2.2 数字通信技术的应用数字通信技术在现代社会的各个领域都得到了广泛的应用。
在移动通信方面，数字通信技术实现了移动电话的普及，并进一步发展出3G、4G、5G等高速移动通信技术。
数据通信原理
数据通信原理数据通信原理是指通过传输介质将数据从一个地点传递到另一个地点的过程。
在数据通信中，数据被分割为一系列的数据包，并通过网络传输到目的地。
数据通信原理主要涉及以下几个方面：1.调制解调：调制解调是将要传输的数据从数字信号转换为模拟信号的过程，然后将模拟信号传输到接收方后再进行解调还原为数字信号。
调制的目的是将数字信号转换为适合传输的频率范围内的模拟信号，解调则是将接收到的模拟信号转换为可供使用的数字信号。
2.传输介质：数据通信中使用的传输介质有多种，包括电缆、光纤、无线信号等。
不同的传输介质具有不同的特点和适应场景，如电缆传输适合短距离高带宽传输，光纤传输适合长距离高速传输等。
3.编码和解码：为了提高数据传输的可靠性和效率，数据在传输过程中会进行编码和解码。
编码将原始数据转换为特定编码格式，使其具备一定的容错能力，能够纠正一定数量的传输错误；解码则是将接收到的编码数据转换为原始数据。
4.传输协议：数据通信中使用的传输协议规定了数据在网络中的传输方式和规则。
常见的传输协议包括TCP/IP协议，用于互联网传输；以太网协议，用于局域网传输等。
5.差错控制：在数据通信过程中，可能会因为传输噪声、干扰等原因导致数据传输错误。
差错控制技术可用于检测和纠正传输过程中的错误，常见的差错控制技术包括奇偶校验、CRC校验等。
6.流量控制：为了保证数据传输的平稳进行，需要对数据的传输速度进行控制。
流量控制技术可用于调节发送方的传输速度，防止接收方无法及时处理数据导致的数据丢失或堆积等问题。
7.路由选择：在数据通信中，如果传输路径有多个选择，需要选择最佳的传输路径。
路由选择技术可用于确定数据传输的最佳路径，提高数据传输的效率和稳定性。
数据通信原理包括调制解调、传输介质、编码和解码、传输协议、差错控制、流量控制和路由选择等方面的内容，对于数据的可靠传输和高效传输起着重要的作用。
数字通信原理 穷举
数字通信原理穷举
数字通信原理是关于数字信号的传输、编码、调制和数字通信系统的设计与性能分析等方面的知识。
以下是数字通信原理的主要内容：
1. 数字信号的基本概念和性质，包括离散时间信号、离散幅度信号、数字信号的采样和量化等。
2. 数字信号编码的基本原则和常用的编码方式，如脉冲编码调制、调幅编码、调频编码和编码复用等。
3. 数字调制的基本原理和常用的数字调制方式，如二进制振幅移位键控、相位移位键控和正交振幅调制等。
4. 数字信道的性质和误差控制方法，包括信道等化、码间串扰抑制和纠错编码等。
5. 数字通信系统的信道模型和性能分析方法，包括信噪比、比特误码率和频谱效率等。
6. 实际数字通信系统的设计与性能分析，如数字调制解调器的设计、纠错编码的选择和误差控制策略等。
总之，数字通信原理是数字通信技术的基础，掌握其中的知识可以帮助人们设计和实现高效、可靠的数字通信系统。
数字通信原理09-4解析
序列3：f4、f6、f5、f2、f0、f1
序列4：f5、f0、f6、f3、f1、f2 序列5：f6、f1、f0、f4、f2、f3
序列6：f0、f2、f1、f5、f3、f4
24
十、跳频系统的组网方式
异步组网的特点 组网简单； 异步跳频网中存在多址干扰，当两个用 户频点相同时，传输信息丢失 异步组网用户数较少。
跳频通信系统的组成
跳频通信的基本概念 扩频通信在实际中的运用
要求
掌握跳频通信系统的基本原理，对跳频通信系统中的 组成构图能深刻理解，了解跳速、跳频图案等参数对 系统性能的影响，学习扩频通信在实际通信中的运用。
3
一、基本概念
跳频通信的定义
用户在发送信息时，采用一般的窄带调制方式（如 BPSK、FSK）,而这一调制方式的中心频率按照一 定的规律进行改变；在接收方按此相同规律进行解 调。这种通信方式称之为扩频通信。
扩频序列具有伪随机性，不宜被破译，因此可以实现 保密通信。
29
扩频技术的运用
扩频多址通信 扩频移动通信
原因：直扩系统所传送的信号，在接收端能识别不 同路径的信号，并能对它们进行有效的信号合并， 因此直扩方式具有抗衰落的能力。 跳频系统可以采用躲避的方式克服频率选择性衰落。
30
扩频技术的运用
扩频精确测距
13
五、多址能力（FH_CDMA）
多址原理
在多个用户同时通信时，不同用户可以在相同时间
处于同一频带（指的是整个扩频带宽内）。不同用
户选用不同的跳频序列作为地址码，当不同的多个 FH扩频信号同时进入接收机时，只有与本地跳频序
列保持同步关系的FH扩频信号被解跳成窄带信号，
而其它用户信号像噪声和干扰一样被抑制（为什 么？），因而大量的用户可同时共享相同的频带， 实现码分多址通信。
数字通信原理
数字通信原理第一章概述一、通信及通信系统的构成1、概念2、构成二、信息、信号及分类1、信息：用来排除不定性的东西。
2、信号：是用来携带信息的载体。
3、信号分类：模拟信号：强度的取值随时刻连续变化，取值个数无限。
数字信号：强度参量的取值是离散变化的，取值个数有限。
PAM信号是模拟信号。
（时刻上离散，但幅度取值不是有限个。
）三、模拟通信和数字通信四、数字通信的特点及性能指标1、特点：（1）抗干扰能力强，无噪声积存（2）便于加密处理（3）利于采纳时分复用实现多路通信（4）设备便于集成化、小型化（5）占用频带宽2、性能指标：信息传输速率（bit/s）：每秒钟传输的信息量。
有效性指标符号传输速率（Bd）：单位时刻内传输码元的数目。
频带利用率：单位频带内的传输速率。
误码率：在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。
可靠性指标抖动：是指数字信号码相关于标准位置的随机偏移。
M进制信号与二进制信号码元数n的关系为：M = 2n因此，信息传输速率与符号传输速率的关系是：Rb = NB·M2log式中：Rb 为信息传输速率。
NB为符号传输速率。
M为码元（或符号）的进制数。
例如：四进制码元序列符号传输速率2000Bd，其信息传输速率为多少？Rb = NB· log2M= 2000×log24= 4000 bit/s用来衡量数字通信系统传输效率（有效性）的指标应当是单位频带内的传输速率。
误码率（平均误码率）P e = ∞→N lim Nn传输总码数发生误码个数第二章 语声信号数字化编码第一节 差不多概念A/D 变换 抽样：是将模拟信号在时刻上离散化的过程。
量化：是将信号在幅度上离散化的过程。
编码：是将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。
D/A 变换：译码、滤波（低通）第二节 PCM 编码一、抽样1、抽样定义及实现的电路模型)(t f s = )(t f ×)(t S T2、抽样定理（能判定信号的类型，确定抽样频率的大小，画出频谱图）（1） 低通型信号：是指低端频率从0或某一频率0f 到某一高限频率M f 的带限信号，并有0f 〈M f －0f 的限定条件。
通信原理分析
通信原理分析
通信原理是指在信息传输过程中所依赖的基本原理和方法。
它涉及到信息源、信号调制、信道传输、信号解调和信息接收等环节。
首先，信息源产生的信号经过信号调制变成适合传输的信号。
在信号调制过程中，通过改变信号的频率、幅度、相位等特性，将信息转换成高频信号，以便在信道中进行传输。
常用的调制方式包括调幅、调频和调相。
接下来，经过信道传输的信号可能会受到噪声的干扰和衰减。
噪声是由于各种原因引起的无用信号，它会使原始信号与传输信号混叠，导致信息失真。
为了减小噪声对信号的影响，可以采用增大信号功率、优化信道设计和使用编码纠错技术等方法。
在信号解调过程中，利用逆变换将传输信号恢复成原始信号。
根据之前信号调制的方式，可以选择相应的解调方式，如解调器、调制解调器等。
最后，经过信号解调后的信号被转换为可理解的信息，并交由信息接收者进行接收和处理。
接收端需要根据之前信息源产生信号的特性，逆向进行信息解码和还原。
通过以上的分析，我们可以明确通信原理中涉及到的重要环节和各个环节之间的关系。
这些基本原理和方法为信息传输提供了基础，同时也为通信技术的发展和应用提供了理论基础。
数字通信原理
数字通信原理
数字通信原理是一种将信息通过数字信号进行传输的通信
方式。
它包括了数字信号的产生、编码、调制、传输、解
调和解码等过程。
在数字通信中，信息经过模拟到数字转换的过程，被转换
为数字信号，然后通过编码和调制等处理，转换为适合传
输的信号。
传输过程中，为了提高传输效率和抵抗噪声干扰，通常会采用调制技术，将数字信号转换为模拟信号进
行传输。
接收端根据接收到的模拟信号进行解调和解码，
将数字信号恢复为原始信息。
数字通信原理的关键技术包括：
1. 数字信号的产生：通过采样和量化将模拟信号转换为数
字信号。
2. 编码：将数字信号表示为二进制码，提高可靠性和效率。
3. 调制：将数字信号转换为模拟信号，适应信道传输特性，常用的调制方式有调幅、调频和调相等。
4. 传输：通过传输介质将调制后的信号从发送端传输到接
收端，包括有线传输和无线传输。
5. 解调：将接收到的模拟信号转换为数字信号。
6. 解码：将数字信号转换为原始信息。
数字通信原理可以应用于很多领域，例如电视广播、移动
通信、计算机网络等。
它能够提供更高的传输速率、更好
的抗干扰能力和更高的可靠性，成为现代通信领域的主要
通信方式。
数字通信原理(1.1)
处理的目的在于使单位时间内传输更多的消息。
从信息论的观点来说，消息传输速度可用单位时间内传送的 信息量来衡量。
模拟通信中还有一个重要性能指标：均方误差。它是衡 量发送的模拟信号与接收端复制的模拟信号之间误差程度的 质量指标。均方误差越小，复制的信号越逼真。
2001 Copyright
SCUT DT&P Labs
log以2为底时，单位为比特：bit log以e为底时，单位为奈特：nit。
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信息量的单位与对数的底有关：
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22
3. 离散信源的信息量
下面先来讨论等概率出现的离散消息的度量： 传递Ｍ个消息之一，只需采用一个Ｍ进制的波形来传递； 任意一个Ｍ进制波形总可用若干个二进制波形来表示。 定义：传送两个等概的二进制波形之一的信息量为１， 单位：比特 则： I log ( 1 ) 1(bit)
2）模拟通信系统的优缺点 优点：通过信道的信号频谱比较窄，因此信道的利用 率高。 缺点： （1）传输的信号是连续的 ，混入噪声干扰后不易清除， 即抗干扰能力差。 （2）不易保密通信，即安全性差。 （3）设计不易大规模集成化。 （4）不适于飞速发展的计算机通信要求。
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信息的度量方式还应满足可加性； 信息量应该是事件发生概率的函数；
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SCUT DT&P Labs
20
1.2 信息的度量
3. 离散信源的信息量
离散信源统计特性的描述－－概率场
设离散信源包含N种可能的符号，相应的概率场： x1 p(x1) x2 p(x2) x3 . . . . . xN
通信原理知识
通信原理知识
通信原理是指在传输信息时，通过信号的生成、编码、调制、调整及解码等过程，从发送端将信息通过信道传输到接收端，并从接收端恢复原始信息的技术原理和方法。
其核心目标是实现信息的可靠传输和高效传送。
在通信原理中，常见的技术原理包括：
1. 模拟通信原理：模拟通信是指将原始信息转换成连续变化的模拟信号，通过调制、放大、传输等步骤进行传输的通信方式。
常见的模拟调制技术有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
2. 数字通信原理：数字通信是指将原始信息转换为离散的数字符号，通过编码、传输和解码等步骤进行传输的通信方式。
常见的数字调制技术有振幅调制（ASK）、频移键控（FSK）、
相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等。
3. 噪声及信道模型：通信过程会受到噪声和信道影响，因此了解噪声与信道的特性对通信原理至关重要。
噪声主要包括加性白噪声和信道噪声，信道模型则用于描述信号在信道中的传输特性。
4. 调制解调技术：调制解调技术是实现信号调制和解调的关键环节。
调制将原始信号转换为适合传输的信号，解调则将接收到的信号恢复为原始信号。
常见的调制解调技术有振幅调制解调、频移键控解调、相移键控解调和正交幅度调制解调等。
5. 误码控制：为了保证信息的可靠传输，通信系统常常采用纠错编码、交织技术和反馈控制等方法来进行误码控制。
这些技术可以提高通信系统的容错性，减小信道传输中出现的错误率。
综上所述，通信原理涉及信号的调制与解调、噪声与信道模型、误码控制等多个方面的知识。
深入理解通信原理对于设计和改进通信系统具有重要的意义。
通信原理看不懂
通信原理看不懂通信原理是指通过无线电、光纤、卫星等方式传输信息的基本原理。
对于大多数人来说，通信原理可能是一个比较复杂的概念，但实际上，只要我们了解一些基本的概念和原理，就能够对通信原理有一个初步的认识。
首先，我们需要了解的是信息的传输方式。
在通信原理中，信息的传输可以通过模拟信号或数字信号来实现。
模拟信号是连续变化的信号，而数字信号则是离散的信号。
在实际的通信过程中，我们通常会将模拟信号转换为数字信号，再进行传输，这样可以更好地保证信息的准确性和稳定性。
其次，我们需要了解的是调制和解调的过程。
调制是指将数字信号转换为模拟信号的过程，而解调则是将模拟信号转换为数字信号的过程。
在通信原理中，调制和解调是非常重要的环节，它们可以有效地将信息传输到远距离，并且保证信息的完整性和准确性。
另外，我们还需要了解信道的概念。
信道是指信息传输的通道，可以是空气中的无线电波、光纤中的光信号，或者是卫星传输中的信号。
不同的信道有不同的特点和使用方式，我们需要根据实际情况选择合适的信道来进行信息传输。
此外，我们还需要了解调制解调器的原理。
调制解调器是将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的设备，它在通信原理中起着非常重要的作用。
通过调制解调器，我们可以将信息传输到远距离，并且保证信息的准确性和稳定性。
最后，我们需要了解信号的编码和解码过程。
在通信原理中，信号的编码和解码是非常重要的环节，它可以有效地保证信息的完整性和准确性。
通过合理的编码和解码方式，我们可以更好地传输和接收信息，从而实现有效的通信。
综上所述，通信原理是一个涉及多方面知识的领域，但只要我们了解一些基本的概念和原理，就能够对通信原理有一个初步的认识。
通过对信息传输方式、调制解调过程、信道选择、调制解调器原理以及信号的编码解码过程的了解，我们可以更好地理解通信原理，并且在实际应用中更加得心应手。
希望本文能够帮助大家对通信原理有一个更清晰的认识。
通信原理解析：模拟信号与数字信号的区别与转换
通信原理解析：模拟信号与数字信号的区别与转换一、引言（引起读者对通信原理解析的兴趣）二、模拟信号与数字信号的区别A. 定义和特点1. 模拟信号：连续变化的信号a. 以声音信号为例，模拟信号可以充分表现声音的各种细节和变化b. 模拟信号具有无限的数值精度和抗干扰能力2. 数字信号：离散变化的信号a. 以MP3格式的音频为例，数字信号是通过采样和量化将模拟声音转换为离散的二进制数值b. 数字信号具有精度可调、抗干扰能力强、处理方便等特点B. 区别1. 数值表示：模拟信号可以取任意数值，而数字信号只能取有限的离散数值2. 值域：模拟信号的值域是连续的，数字信号的值域是离散的3. 处理方式：模拟信号使用连续的方式传输和处理，而数字信号使用离散的方式传输和处理4. 抗干扰能力：数字信号具有较强的抗干扰能力，模拟信号相对较弱5. 传输方式：模拟信号的传输可以通过无线电波、光电信号等多种方式，数字信号可以通过电缆、光纤等传输介质三、模拟信号与数字信号的转换A. 模拟信号转数字信号的过程1. 采样：使用模拟-数字转换器采集模拟信号的数值2. 量化：将模拟信号的连续数值量化为一系列离散数值3. 编码：将量化后的离散数值转换为二进制编码B. 数字信号转模拟信号的过程1. 解码：将数字信号的二进制编码转换为离散数值2. 逆量化：将离散数值恢复为连续的数值3. 数字-模拟转换器：通过数字-模拟转换器将离散数值转换为模拟信号四、模拟信号与数字信号的应用领域A. 模拟信号的应用1. 传统音频设备：模拟信号可以用于录音、放音等音频设备2. 电视广播：模拟信号用于传播电视信号，但逐渐被数字信号所取代B. 数字信号的应用1. 数字通信：数字信号可以通过互联网、移动通信等方式进行传输2. 数字音频：数字音频格式（如MP3、AAC）的广泛应用，使音频传输更为高效和便捷3. 数字图像、视频：数字信号在图像、视频的处理和传输中具有优势五、结论总结模拟信号与数字信号的区别与转换过程，并指出数字信号的发展趋势，即数字信号在通信领域的应用越来越广泛。
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60 300 312 552 564 812 106 0 130 8 154 8 179 6 204 4 217 2 155 6 180 4 804 105 2 130 0
60
4.1.2 复级法FDM
主群 L600
(a )
图 4-4 (a) L600主群频谱配置图； (b) U600主群频谱配置图
“数字通信原理”
241 254 8 278 8
564 804 812 106 0 130 8 155 6 108 4 204 4 234 0 258 8 283 6 308 4 210 0 234 8 259 6 284 4 105 2 130 0 154 8 179 6
“数字通信原理”
4.1.2 复级法FDM
第 1组 第 2组
n路 nWm 2 nWm (b )
第m 组
n路 mnWm
图 4-2 复级法FDM (a) 系统原理框图； (b) 频谱图
“数字通信原理”
4.1.2 复级法FDM
直接法和复接法的最大容量均为 N=mn ，但直接
法所用的载波数为mn，复接法为(m+n)， 故可节约载
{
直接法 复级法
复接并传输的方法。
“数字通信原理”
低通滤波器 调制器 f 1(t ) LPF MOD
带通滤波器 BPF
带通滤波器 BPF
解调器 DEM
低通滤波器 LPF f 1(t )
c1
f 2(t ) 消息输入 LPF MOD BPF
…
主调 ＋ ＋ f s(t ) 制器 ∑ MOD ＋
主解 制器 信道 MOD BPF
调制，经滤波后复接成一个超群，频率范围为312～552 kHz，
共 240 kHz 带宽。若采用单边带上边带调制 ，则频率范围为 60～300kHz。 一个主群由 10 个超群复用而成，共 600 路电话。主群频率 配置方式共有两种标准， L600 和 U600 ，其频谱配置如图 4-4 所 示。 L600 的频率为 60 ～ 2788 kHz ， U600 的频率范围为 564 ～ 3084 kHz。
基群 B(USB)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 148 kHz 1 1 1 0 1 2 196 kHz
图 4-3 (a) 多路载波电话系统原理框图； (b) (c) 基群信号的频谱配置； (d) 超群信号的频谱配置
“数字通信原理”
4.1.2 复级法FDM
超群 1(LSB)
5 1 1 1 2 2 312 kHz 4 1 2 3 1 2 2 1 1 1 2 552 kHz (d) 1 1 1 2 60 kHz 1 2 1 1 2
4.1.1 直接法FDM
在某些信道中，总信号 fs(t) 可以直接在信道中传输，这时
WSSB=NWm+(N-1)Wg=Wm+(N-１)Ws 在无线信道中，如采用微波频分复用线路，总信号 fs(t) 还 必须经过二次调制，这时所使用的主载波 ωa 要比副载波 ωcN 高 主载波调制器MOD可以采用任意调制方式，视系统的具体情况 而定， 通常采用调频(FM)方式。
波数为 (mn-m-n) 。 在两级复用系统中，复级法需要
(mn+m)个调制器， 而直接法需要mn个， 两级复用比
单级多用m个调制器。 、分层结
构形式， 图4-3给出了实际系统的框图和频谱结构图。
“数字通信原理”
4.1.2 复级法FDM
…
1 2
基群 第一级
MUX 1 2 5
12
超群 第一级
MUX 1 2
超群 2(USB)
3 1 1 2 4 5 1 1 1 2 2 300 kHz
1
1
1
图 5-3 (a) 多路载波电话系统原理框图； (b) (c) 基群信号的频谱配置； (d) 超群信号的频谱配置
“数字通信原理”
4.1.2 复级法FDM
一个超群由 5 个基群复用而成，共 60 路电话，调制时所有 主载波为fam=372+48m，m=1，2，…，5。同样选用单边带下边带
c1
DEM LPF f 2(t ) 消息输出
a
a c2
c2
… … … …
…
f n(t )
LPF
MHale Waihona Puke DBPFBPFDEM
LPF
…
f N( t )
c N
(a)
F s
c N
W m ＋W s
－c3
－c2
－c1
O
c1
c2
c3
(b)
图 4-1 直接法FDM “数字通信原理” (a) 系统原理框图； (b) 频谱图
“数字通信原理”
f1 ( t)
LPF
MOD
BPF
c
fn ( t) LPF MOD BPF
＋
∑ MOD BPF
＋
a1
c
fm＋ 1 ( t) LPF MOD BPF
＋
∑
fs(t)
＋ ＋
∑ MOD BPF
c
fm＋ n ( t) LPF MOD BPF
＋
am
c
(a )
图4-2 复级法FDM (a) 系统原理框图； (b) 频谱图
话音信道
…
第一级
MUX
主群
(a )
10
图 4-3 (a) 多路载波电话系统原理框图； (b) (c) 基群信号的频谱配置； (d) 超群信号的频谱配置
“数字通信原理”
…
4.1.2 复级法FDM
0 4kHz f (b )
基群 A(LSB)
1 1 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 1 0 60 kHz 48 kHz 108 kHz ( c)
第4章 信道复用与数字复接
“数字通信原理”
4.1 频分多路复用(FDM) 4.2 正交频分复用(OFDM)
4.3 时分多路复用(TDM)
4.4 数字复接技术
“数字通信原理”
4.1 频分多路复用（FDM） 频分多路复用
4.1.1 直接法FDM
当复用的路数不是很大时可用直接法实现FDM。 频分多路复用是指将多路信号按频率的不同进行
“数字通信原理”
得多。 最后，系统把载波为ωa的已调波信号送入信道发送出去。
4.1.2 复级法FDM
当复用路数很大时，可以采用复级法实现 FDM， 通常利用多级调制产生合成信号fs(t)。 考虑两级调制，若将N个信号分成m个组，每组由 n路单边带信号组成， 每路调制在一个副载波上，则 各组的副载波应当相同，显然，这时选择的 mn≥N 。 具有相同频谱宽度的 m 个已调信号再进行第二次单边 带调制，所用的m个主载波为ωa1, ωa2, , ωam ，这些载 波间隔应大于 nWm 。最后将 m 组单边带信号合成为总 信号fs(t)送入信道传输。