数据通信原理

《数据通信原理》课程论文《通信原理》课程是通信、信息及电子类专业一门重要的基础课程,其特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。它是一门主要研究如何传输信息的学科。而信息传输的最基本的问题：简单基本的信道特征、信号在信道上的传输方法。

《通信原理》作为通信专业的骨干核心课程,在通信专业的学习中占有极其重要的地位。在这门课上,要求我们从模块级、系统级的层次上，深刻理解通信系统的基本理论,熟练掌握对通信系统进行分析和设计的基本方法。培养我们在模块级、系统级层次上分析问题和解决问题的能力，以及掌握现代通信方面不断涌现的新理论新技术的能力。在这门课程中，主要讲解了通信基本概念，确定信号和随机信号分析，模拟调制系统，数字基带传输系统，正弦载波数字调制系统，数字信号的最佳接收，模拟信号的数字传输等内容。

什么是通信？通俗点讲，就是传递消息。而通信的目的则是传递消息中所包含的信息。消息是物质或精神状态的一种反映，如有待于传输的文字、符号、数据或者语音、活动图片等。消息是信息的载体。信息是消息中包含的有效（有意义）内容。

实现通信的方式和手段主要有两种：非电的，如旌旗、消息树、烽火台等；电的：如电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网和计算机通信等。在自然科学领域涉及“通信”这一术语时，一般均是指“电通信”，包括光通信，因为光也是一种电磁波。

信号是消息的承载者，信号常常由消息变换而来，是与消息对应

的某种物理量，通常是时间的函数，例如随着时间变化的电压(电流)。通信系统中传送的是信号。信号主要分为模拟信号和数字信号。模拟信号代表消息的信号参量取值连续，数字信号代表消息的信号参量取值为有限个。通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。在学习这门课程的过程中，也是主要分成这两个体系进行分别研究。在当今社会，数字化似乎已经成为信息的代名词。数字通信的主要优点：抗干扰、抗噪声性能好，且噪声不积累；差错可控；易于与现代技术相结合；易加密，保密性好。当然，它也有一些缺点：频带利用率不高；需要严格的同步系统。下面我从本课程一学期的学习中列举出我感兴趣的知识店：

（1）多路复用技术：开始觉得很多复用技术很乱，但当明白它们的概念之后就觉得其实还是很有意思的，而且十分佩服这项技术的发明者。常用的复用技术有FDM、TDM、WDM和CDMA，它们分别是频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用和码分多路复用的简称。

频分多路复用的基本原理是在一条通信线路上设置多个信道，每路信道的信号以不同的载波频率进行调制，各路信道的载波频率互不重叠，这样一条通信线路就可以同时传输多路信号。

时分多路复用是以信道传输时间作为分割对象，通过多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现，因此时分多路复用更适用于数字信号的传输。它又分为同步时分多路复用和统计时分多路复用。

波分多路复用是光的频分多路复用，它是在光学系统中利用衍射光栅来实现多路不同频率光波信号的合成与分解。

码分多路复用也是一种共享信道的方法,每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信,但使用的是基于码型的分割信道的方法,即每个用户分配一个地址码,各个码型互不重又叠,通信各方之间不会相互干扰,且抗干拢能力强.码分多路复用技术主要用于无线通信系统,特别是移动通信系统.它不仅可以提高通信的话音质量和数据传输的可靠性以及减少干扰对通信的影响,而且增大了通信系统的容量.笔记本电脑或PDA 以及掌上电脑等移动性计算机的联网通信就是使用了这种技术。

（2）相干解调与非相干解调：

相干解调：也叫同步检波，解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号频谱搬到了载频位置，这一过程可以通过一个乘法器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程，即把载频位置的已调信号的频谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用乘法器与载波相乘来实现。相干解调时，为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（成为相干载波），他与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。相干解调适用于所有现行调制信号的解调。相干解调的关键是接收端要提供一个与载波信号严格同步的相干载波。否则，相干借条后将会使原始基带信号减弱，甚至带来严重失真，这在传输数字信号时尤为严重。

（3）非相干解调：包络检波属于非相干解调，。络检波器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。它属于非相干解调，因此不需要相干载波，一个二极管峰值包络检波器由二极管VD和RC低通滤波器组成。包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号。其结构简单，且解调输出时相干解调输出的2倍。4PSK只能用相干解调，其他的即可用相干解调，也可用非相干解调。

（4）电话信号非均匀量化的原因：非均匀量化的实现方法通常是在进行量化之前，现将信号抽样值压缩，在进行均匀量化。这里的压缩是用一个非线性电路将输入电压x变换成输出电压y。输入电压x越小，量化间隔也就越小。也就是说，小信号的量化误差也小，从而使信号量噪比有可能不致变坏。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，当输入电压x减小时，应当使量化间隔Δx按比例地减小，即要求：Δx∝x。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，在理论上要求压缩特性具有对数特性。（小信号发生概率大，均匀量化时，小信号信噪比差。）

《通信原理》课有极强的理论性,表现为有大量、严密的数学推导和公式,而且分析推导的方法往往从时域和频域同时展开,要求我们从时域和频域的不同侧面全面、准确、方便地理解信号,掌握系统处理的特点和结果。这些充分体现了它作为基础课的特点。

总结：这门课虽然是通信、电子、信息领域中的专业基础课，但作为计算机专业的学生，对此有一定认识是很有好处的，不仅能加强整个对整个计算机系统的认识，而且对将来从事网络方向的研究也

颇有裨益。相信不管今后我从事的是否是通信行业，但是在IT领域内，了解额掌握适当的通信专业知识也是十分必要的。在咱们的通信原理课上，我却是学习到了许多许多有趣和复杂的知识，相信今后也会对我从事工作或者掌握通信方式有不小的帮助。

通信原理学习建议：

1、对于个人建议：上课之前需要简单的预习和复习，因为通信原

理的内容具有一定的连通性，要想很好的进行后续的学习，就必须不能落下任何前面知识点。但也不要因为某一章没有学好而自暴自弃，要努力跟上老师的节奏。上课认真听讲。

2、对于老师建议：希望老师上课时，重点能够鲜明，说重点知识

点时不要有过于冗长的解释和铺垫，否则学生很容易在海量的信息中，错过重点知识点。而达不到好的上课学习效果