模块1 通信系统的端到端框架

（一）模拟通信系统

存在的两种变换
1.发送端：把连续信息变换成原始电信号（基带信号）（信源）
接收端：把电信号变换成连续消息（受信）
2.调制器：把基带信号变换成合适章信道中传输的信号（调制后，变为已调信号）
解调器：把传输来的信号变换成基带信号
已调信号：经过调制以后的信号，已调信号的频谱通常具有带通形式，又称带通信号或频带信号。

（二）数字通信系统

信源编码：1.A/D转换 模拟信号转为数字信号
2.提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率。
信道编码：信道编码的目的用于增强数字信号的抗干扰能力为了应对噪声，根据一定规则加入保护成分，反过程为信道译码
加密解密：保证信息安全
调制与解调：把基带信号的频谱搬移到高频处，形成合适在信道中传输的带通信号
ASK FSK PSK DPSK（基带传输 调制与解调）
接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号
同步：收发两端的信号时间上保持一致
1 抗干扰能力强，噪声不累积（数字接收，仅判断0/1，模拟通信则要恢复所有值）
3 便于用现代数字信号处理技术对数字信道进行处理，变换，储存
2 差错可控，可以使用信道编码技术
4 易于集成，使设备微型化
5 易于加密，保密性好

模块2 重要概念与辨析

（一）模拟信号与数字信号（按照取值）

模拟信号：电信号参量取值连续（不可数，无穷多），则称之为模拟信号。参量取值连续，可以在时间离散的情况下
数字信号：电信号的参量取值尽可能是有限个值。
消息传递的方式，通过电信号来实现，即把消息寄托在电信号的某一个参量上（如幅度、频率、相位等）

区分模拟信号和数字信号，先看电信号用的哪一参量传递消息，然后不要看时间是否连续，只需要看取值是否连续，即：幅度值、相位、频率这些是否连续。
连续时间信号与离散时间信号（按照时间）
连续时间信号：信号的自变量取值连续。即：如果在某一讨论问题的时间范围内，除了若干个不连续点之外，对任意时刻该函数都能给出确定的函数值，那么成为连续时间信号，简称连续信号。
离散时间信号：离散时间信号仅在离散的时刻才有定义，在其他时刻无定义。

（二）数字系统分类

1、按通信业务分类：蜂窝通信系统、卫星通信系统、电报通信系统，完全按照业务种类划分
2、按调制方式分类：根据信道中传输的信号是否经过调制，分为基带传输系统和带通（频带或调制）传输系统。
3、按信号特征分类：按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，分为模拟通信系统和数字通信系统
4、按传输媒质分类：有线通信系统和无线通信系统。有线通信系统是通过导线（架空明线、同轴电缆、光纤等）作为传输媒质的。无线通信系统是通过电磁波在空间传播以传递消息。
5、按工作波段分类：按通信设备的工作频率或波长不同，分为：长波通信、中波通信、短波通信、远红外线通信等。
6、按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用。频分复用：信号占据不同的频段；时分复用：不同信号占据不同的时间区间；码分复用：正交的脉冲序列分别携带不同信号。

（三）通信系统方式

通信方式：通信双方之间的工作方式或信号传输方式。
1、单工、半双工、全双工通信
单工通信：消息只能单方向传输的工作方式，即只能一个发、一个收。
全双工通信：通信双方可以同时进行收发消息的工作方式。一般全双工通信的信道必须是双向信道。
半双工通信：通信双方都能收发消息，但是不能同时进行收和发的工作方式。
2、并行传输和串行传输：按数据代码排列的方式不同，分为并行传输和串行传输
并行传输：将代表消息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输。类比：京通高速，双向八车道。
并行传输的优势：节省传输时间，速度快。且实现收发双方同步较为容易。
并行传输的缺点：需要n条通信线路，成本高，只适合设备之间的近距离通信。
串行传输：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接着一个码元的在一条信道上传输。远距离数字传输常采用这种方式。
串行传输的优点：只需要一条通信道，所需线路铺设费用只是并行传输的1/n
串行传输的缺点：速度较慢，需要外加同步措施以解决收发双方码组或字符的同步问题。

模块3 信息及度量方法

（一）信息量

信息：指消息中包含的有效内容
消息中不确定的内容才构成信息，而且消息表达的事件越不可能发生，其信息量越大
假设 P ( X ) 为消息发生的概率，I 为消息中所包含的信息量则

（消息出现概率的对数作为离散消息的信息量）
其中 a 的值影响信息量 I 的单位
若 a = 2 ，则信息量的单位为比特（bit），简写为b；
若 a = e ，则信息量的单位为奈特；
若 a = 1 0 ，则信息量的单位为哈特莱。

（二）等概率离散消息度量

例如一个离散信息源，以相等的概率发送二进制数字“0”和“1”则每个数字的信息量为

传送等概率二进制波形之一的信息量为1b
传送等概率四进制波形之一的信息量为2b，一个四进制波形需要2个二进制脉冲表示
传送等概率八进制波形之一的信息量为3b，一个四进制波形需要3个二进制脉冲表示

（三）非等概率离散消息度量

模块4 通信系统评价指标

（一） 有效性

（二） 可靠性

思考：误码率和误比特率，何时相等？

小结

1、模拟通信系统、数字通信系统
2、模拟信号与数字信号（参照取值），连续时间信号与离散时间信号（按照时间）
3、通信方式：
（1）工作方式：单工、半双工、全双工通信
（2）信号传输方式：并行传输和串行传输
4、若 a = 2 ，则信息量的单位为比特（bit），简写为b；
若 a = e ，则信息量的单位为奈特；
若 a = 1 0 ，则信息量的单位为哈特莱。
5、