(整理)通信的基本概念

波特与波特率波特，表示单位时间内通信线路状态改变的次数，或设备（如调制解调器）每秒钟发生信号变化的度量，常用符号"Baud"表示，简写为"B"。

波特率，又称调制速率、符号速率，即单位时间内载波参数（相位或振幅等）变化的次数，单位为波特；另：在电子通信领域，波特表示通信线路（或信号）的不同状态；波特率表示信号被调制后在单位时间内的波特数，以波特每秒Bps为单位。

波特率是传输线路上信号的传输速率的度量（因波特率越大，即载波信号在单位时间内的波特数越多，所传输的信息越多），波特率越高，相应的信号的传输速率也越高，但信号中包含的频谱成分越高，占用的带宽越宽。

P：波特率与调制解调器采用的调制技术有关，可以说是调制解调器的性质，也可以说是波或信号的性质。

码元与码元宽度符号，即用于表示某数字码型（根据码型位数不同，对应不同的键控调制方式）的一定相位和振幅值的一段载波，其长度即符号长度，符号长度单位为秒。

定义一：在数字信号中，一个数字脉冲称为一个码元。

一次脉冲的持续时间称为码元宽度。

定义二：在数字通信中常用时间间隔相同的符号来表示一个数字码型，这样的时间间隔内的信号称为码元，而这个间隔称为码元宽度，码元宽度单位为秒。

即在使用时域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形即为码元。

P：在模拟信号中，一个码元所代表的二进制位数与调制技术有关；码元所携带的信息量由码元所取离散值的个数（也称信号进制数）决定，一个码元所需携带的信息量n（单位为比特）与码元可取离散值的种类数N有如下关系：n=log2N。

码元传输速率码元传输速率，又称码元速率、传码率、数码率、码率、信号速率或波形速率，即单位时间内传输的码元个数，常用符号RB表示，单位为波特。

码元传输速率，等价于模拟信号中的波特率。

例如，某系统在 2 秒内传送4800 个码元，则该系统的传码率为2400B 。

信息传输速率信息传输速率，简称信息速率，又称传信率、比特率，是指单位时间内在信道上传送的数据量（即比特数），常用符号Rb表示，单位为比特每秒（bit/s），简记为b/s 或bps。

通信基本知识点总结一、通信的基本概念1. 通信的定义及意义通信是指信息的传递和交流过程，通过语言、文字、图像等形式进行信息的传递。

通信的意义在于加强人际关系，促进社会交往，传递知识和信息。

2. 通信的基本原理通信的基本原理包括信号的产生、传输和接收。

通信系统通过发送方产生的信号，经过传输介质传输到接收方，并由接收方进行解码和识别。

通信的基本原理是信息的传递和交流。

二、通信的基本组成1. 发送器发送器是指将信息转换成信号并发送到传输介质中的设备或装置。

发送器使用调制技术将原始信息转换成适合传输的信号，如调幅、调频、调相等技术。

2. 传输介质传输介质是指信息信号传输的媒介，包括有线传输介质和无线传输介质。

有线传输介质包括光缆、电缆等，无线传输介质包括电磁波、红外线等。

3. 接收器接收器是接收传输介质中的信号，并将其转换成原始信息的设备或装置。

接收器使用解调技术将接收到的信号转换成原始信息，如解调幅、解调频、解调相等技术。

三、通信的技术分类1. 有线通信技术有线通信技术是指利用电缆、光缆等有线传输介质进行信息传输的技术，包括电话、有线电视、网线等。

2. 无线通信技术无线通信技术是指利用电磁波、红外线等无线传输介质进行信息传输的技术，包括无线电、移动通信、卫星通信等。

3. 数字通信技术数字通信技术是指利用数字信号进行信息传输的技术，包括数字电话、数字电视、数字广播等。

4. 模拟通信技术模拟通信技术是指利用模拟信号进行信息传输的技术，包括模拟电话、模拟电视、模拟广播等。

四、通信的基本性能参数1. 传输速率传输速率是指单位时间内传输的信息量，通常用位/秒或者字节/秒来表示。

2. 误码率误码率是指传输过程中发生错误的概率，通常用百分比来表示。

3. 带宽带宽是指信号频谱中，能够传输信息的频率范围，通常用赫兹来表示。

4. 衰耗衰耗是指信号在传输过程中衰减的现象，通常用分贝来表示。

五、通信的基本原则1. 通信的可靠性通信系统在传输过程中要保证信息的完整性和准确性。

通信是指人们通过某种媒介将信息从一个地方传递到另一个地方的过程。

其基本概念涉及发送者、接收者、信息、媒介和反馈。

发送者（Sender）：发送者是信息的源头，负责将信息进行编码和传递给接收者。

发送者需要将信息以某种形式（文字、语言、图像等）转化为可传递的信号。

接收者（Receiver）：接收者是信息的目标，负责接收和解码发送者传递的信号，并理解其中的含义。

接收者需要有能力接收和理解发送者传递的信息。

信息（Message）：信息是发送者想要传递的内容，可以是文字、语言、图像、声音等形式。

信息通过编码转化为信号，以便在传输过程中被发送者和接收者传递和理解。

媒介（Medium）：媒介是信息传递的通道或载体，可以是无线电波、光纤、有线电缆、卫星等。

不同的媒介具有不同的传输特性和带宽，影响着信息传递的速度和质量。

反馈（Feedback）：反馈是接收者向发送者传递的信息，用于确认信息是否成功传达并理解。

反馈可以是口头或书面的回应，也可以是行为或信号。

根据通信的特征和传输媒介的不同，通信可以被分类为不同的类型：有线通信与无线通信：有线通信是通过有线电缆或光纤等物理线路进行信息传递，如电话线路和以太网。

无线通信是通过无线电波或红外线等无线媒介进行信息传递，如无线电通信和移动通信。

广播通信和点对点通信：广播通信将信息从一个发送者传递给多个接收者，如无线电广播和电视广播。

点对点通信是将信息从一个发送者传递给一个明确定义的接收者，如电话通信和电子邮件。

单向通信和双向通信：单向通信是信息仅从发送者传递给接收者，接收者无法向发送者进行回复，如广播和公告。

双向通信是发送者和接收者之间进行双向的信息交流，如电话对话和视频会议。

同步通信和异步通信：同步通信是发送者和接收者在时间上保持同步，通过协定的时序进行数据传输，如电话通话。

异步通信是发送者和接收者的时间不需要严格同步，可以按照各自的节奏进行数据传输，如电子邮件。

综上所述，通信的基本概念涉及发送者、接收者、信息、媒介和反馈。

通信基本概念通信是信息在发送方和接收方之间传递的过程。

这涉及到通过某种媒介或信道传输信息，以便双方能够理解和交流。

以下是通信的一些基本概念：1. 发送者(Sender)：信息的起源，即将要传递信息的一方。

2. 接收者(Receiver)：信息的目的地，即接收和解读信息的一方。

3. 消息(Message)：要传递的信息或数据，可以是文字、图像、声音等形式。

4. 编码(Encoding)：将消息转换为适合传输的形式，以便在信道上传输。

5. 信道(Channel)：消息传递的媒介或路径，可以是空气中的无线信号、电缆、光纤等。

6. 解码(Decoding)：接收者将从信道中接收到的编码消息转换回原始消息的过程。

7. 噪声(Noise)：信道中可能存在的干扰、失真或其他影响信息传递质量的因素。

8. 反馈(Feedback)：接收者向发送者提供关于已接收消息的信息，以便发送者了解消息是否成功传递。

9. 协议(Protocol)：通信过程中双方必须遵循的规则和约定，以确保有效的信息交换。

10. 半双工与全双工(Half-Duplex and Full-Duplex)：半双工通信是指在同一时间内，信息只能单向传输，要么从发送者到接收者，要么从接收者到发送者。

全双工通信则允许在同一时间内进行双向通信，允许双方同时发送和接收信息。

11. 带宽(Bandwidth)：信道传输的数据量的能力，通常以每秒比特数（bps）来衡量。

12. 调制(Modulation)：将数字信号转换为模拟信号的过程，以便在模拟信道中传输。

13. 解调(Demodulation)：将模拟信号转换回数字信号的过程，以便接收者能够理解信息。

这些基本概念构成了通信过程的关键要素。

在现代社会中，通信技术得到广泛应用，涵盖了从基础的语音通信到数据网络、互联网和无线通信等多个领域。

不同的通信技术和协议在不同的场景中发挥作用，使人们能够迅速、可靠地进行信息交流。

通信理论基本概念信号带宽：信号频谱的宽度，也就是信号的最⾼频率分量与最低频率分量之差，譬如，⼀个由数个正弦波叠加成的⽅波信号，其最低频率分量是其基频，假定为f =2kHz，其最⾼频率分量是其7次谐波频率，即7f =7×2=14kHz，因此该信号带宽为7f- f =14-2=12kHz。

信道带宽：信道可以不失真地传输信号的频率范围。

为不同应⽤⽽设计的传输媒体具有不同的信道质量，所⽀持的带宽有所不同。

信号传输频率的最⼤值和最⼩值之差(Hz)。

信道带宽则限定了允许通过该信道的信号下限频率和上限频率，也就是限定了⼀个频率通带。

⽐如⼀个信道允许的通带为1.5kHz⾄15kHz，其带宽为13.5kHz，上⾯这个⽅波信号的所有频率成分当然能从该信道通过，如果不考虑衰减、时延以及噪声等因素，通过此信道的该信号会毫不失真。

然⽽，如果⼀个基频为1kHz的⽅波，通过该信道肯定失真会很严重；⽅波信号若基频为2kHz，但最⾼谐波频率为18kHz，带宽超出了信道带宽，其⾼次谐波会被信道滤除，通过该信道接收到的⽅波没有发送的质量好；那么，如果⽅波信号基频为500Hz，最⾼频率分量是11次谐波的频率为5.5kHz，其带宽只需要5kHz，远⼩于信道带宽，是否就能很好地通过该信道呢？其实，该信号在信道上传输时，基频被滤掉了，仅各次谐波能够通过，信号波形⼀定是不堪⼊⽬的。

通过上⾯关于信号带宽和信道带宽的分析并进⼀步推论，可以得到这样⼀些结果：（1）如果信号与信道带宽相同且频率范围⼀致，信号能不损失频率成分地通过信道；（2）如果带宽相同但频率范围不⼀致时，该信号的频率分量肯定不能完全通过该信道（可以考虑通过频谱搬移也就是调制来实现）；（3）如果带宽不同⽽且是信号带宽⼩于信道带宽，但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内，信号能不损失频率成分地通过；（4）如果带宽不同⽽且是信号带宽⼤于信道带宽，但包含信号⼤部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内，通过信道的信号会损失部分频率成分，但仍可能被识别，正如数字信号的基带传输和语⾳信号在电话信道传输那样；（5）如果带宽不同⽽且是信号带宽⼤于信道带宽，且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内，这些信号频率成分将被滤除，信号失真甚⾄严重畸变；（6）不管带宽是否相同，如果信号的所有频率分量都不在信道的通带范围内，信号⽆法通过；（7）不管带宽是否相同，如果信号频谱与信道通带交错，且只有部分频率分量通过，信号失真。

一、通信的基本概念
1．通信的发展
（1）通信的概念
通信是发送者（人或机器）和接收者之间通过某种媒体进行的信息传递。

（2）通信的发展历程
①1837年，莫尔斯发明有线电报。

②1876年，贝尔发明电话。

③1918年，调幅无线电广播问世。

④1936年，商业电视广播开播。

⑤1983年，蜂窝状移动通信网（蜂窝网）在美国投入商业使用。

⑥1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民网，后者逐渐发展为今天的因特网。

2．消息、信息与信号
（1）消息
①消息的定义
消息是指通信系统传输的对象，它是信息的载体。

②消息的分类
连续消息：消息的状态连续变化或不可数，如语音、温度数据等。

离散消息：消息具有可数的有限个状态，如符号、文字、数字数据等。

（2）信息
①信息的定义
信息是消息中所包含的有效内容。

②信息与消息的关系
消息是信息的物理表现形式，而信息是消息的内涵。

（3）信号
①信号的定义
信号是消息的传输载体。

②信号的分类
a．模拟信号
模拟信号是指载荷消息的信号参量取值是连续（不可数、无穷多）的信号。

b．数字信号
数字信号是指载荷消息的信号参量只有有限个取值的信号。

（4）消息、信息和信号的关系
①消息是信息的物理形式；
②信息是消息的有效内容；
③信号是消息的传输载体。

通信是通过某种媒介传递信息、消息或信号的过程。

它包括发送和接收数据、声音、图像等。

通信的基本概念主要包括以下几个方面：1. 信息源（Information Source）：信息源是通信过程的起点，它产生了需要传输的有意义的信息或消息，例如文字、图像、声音等。

2. 发射器（Transmitter）：发射器将信息源产生的信息或消息转换成合适的信号形式，以便在通信媒介中进行传输。

这个过程通常包括编码、调制等操作。

3. 信道（Channel）：信道是用来传输信号的物理媒介，例如无线电波、光纤、电缆等。

信道通常受到各种噪声和干扰的影响，降低了信号的传输质量。

4. 接收器（Receiver）：接收器的作用是接收来自信道的信号，并将其恢复成原始的信息或消息形式。

这个过程包括解调、解码等操作。

5. 信息接收者（Information Destination）：信息接收者是通信过程的终点，它接收来自接收器的信息或消息，并对信息进行解读、处理。

例如，人们通过电话接听语音、观看电视节目等。

6. 有无线通信：通信系统可以分为有线通信和无线通信。

有线通信是通过物理媒介（如电缆、光纤等）传输信号的通信方式；而无线通信则通过空气或其他非物理媒介（如无线电波、微波、红外线等）进行信号传输。

7. 模拟通信与数字通信：通信可以分为模拟通信和数字通信。

模拟通信指的是连续变化的信号（如声音、图像信号）的传输；数字通信则是将信号转换成二进制数据（0和1）后进行传输。

数字通信具有高保真、易于存储和误差修正等优点。

8. 单向通信和双向通信：单向通信是指信息只能在一个方向传输，如广播和电视；双向通信（又称双工通信）是指信息可以在两个方向上同时传输，如电话、因特网等。

总之，通信是现代社会获取和传递信息的关键方式，涉及许多技术和领域，包括电信、网络、卫星、光通信等。

随着技术的快速发展，通信手段变得越来越多元化、智能化，为人们的生产、生活带来诸多便利。

码元，波特率，比特率，电平，频道带宽......基本概念的理解码元:在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字。

这样的时间间隔内的信号称为二进制码元，而这个间隔被称为码元长度。

符号即用于表示某数字码型[据位数不同，对应不同的键控调制方式]的一定相位或幅度值的一段正弦载波[其长度即符号长度]。

符号速率即载波信号的参数（如相位）转换速率，实际上是载波状态的变化速率。

符号率越高，响应的传输速率也越高，但信号中包含的频谱成分越高，占用的带宽越宽。

波特率即调制速率或符号速率，指的是信号被调制以后在单位时间内的波特数，即单位时间内载波参数变化(相位或者幅度)的次数。

它是对信号传输速率的一种度量，通常以“波特每秒”（Bps）为单位。

波特率有时候会同比特率混淆，实际上后者是对信息传输速率（传信率）的度量。

波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数（传符号率），通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。

因此信息传输速率即比特率在数值上和波特率有这样的关系：波特率＝比特率/每符号含的比特数信号的带宽取决于波特率，也就是说跟有关。

如果编码算法可以使得每个符号（一段载波）能够传送(表示)更多的比特，则传同样的数据所需要的带宽更窄！另外，A/D编码算法，是压缩数据量的关键，模拟语音经过不同A/D编码的算法，产生的数据量是有所不同的。

例如：设信道带宽为3MHz,信噪比S/N为2dB(即100倍)，若传送BPSK信号则可达到的最大数据速率是多少？解答：带噪信道应该用香农公式计算，最大数据速率为3M ×log2(1+100) bps ＝3M × 6.65 = 20MHz, 对于BPSK信号，正弦载波用两种相位状态，表示1比特(0或1)。

其波特率也是20MHz。

log后面的2应该是下标;如果传输的是QPSK的信号，一个正弦载波可以有4个不同的相位，可以表示两位二进制数位的4种信息状态。