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一一模拟信号 &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 cos(3t+0),调制后可得到信号Scos(3t+0)；解调时引入相干(同 频同相)的参考信号C0S(3t+。)，则得到：Scos(3t+0) + C0S(3t+。)，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(2wt+2e)+cos(0)=S/2*cos(2wt+20)+1=S/2+S/2cos(2wt+2e)最后用低通滤波器将高频信号cos(2 3t+2 0)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元 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=1BBaud,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，对通信专业的学生来说十分的重要， 对于我个人来说，自知自己对通信原理的认识还是比较浅薄的，所以 在通信领域以后的学习中还是离不开通信原理的，课程虽然结束，但 还是要不断的提高对通信原理这门课的深入学习。