通信原理1
1.1 差不多概念
1、通信：通信确实是异地间人与人、人与机器、机器与机器进行信息的传递和交换。通信的目的在于信息的传递和交换。
2、信息：信息是人类社会和自然界中需要传递、交换、储备和提取的抽象内容。由于信息是抽象的内容，为了传递和交换信息，必须通过语言、文字、图像和数据等将它表示出来，即信息通过消息来表示。
3、消息：消息是信息的载荷者。消息有不同的形式，例如语言、文字、符号、数据、图片等。
4、信号：信号是消息的表现形式，消息是信号的具体内容。信号是消息的载体，是表示消息的物理量。
5、通信系统：我们把实现信息传输过程的全部设备和传输媒介所构成的总体称为通信系统。
1.2 通信系统模型
1、一样模型
我们把实现信息传输所需一切设备和传输媒介所构成的总体称为通信系统。以点对点通信为例，通信系统的一样模型如图1-1所示。
图1-1通信系统的一样模型
发送设备的作用一方面是把信息转换成原始电信号。该原始电信号称为基带信号；另一方面将原始电信号处理成适合在信道中传输的信号。
信道是指信号传输通道，按传输媒介的不同，可分为有线信道和无线信道两大类。 接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中复原出相应的原始电信号，并将原始电信号转换成相应的信息，提供给受信者。
2、模拟通信系统模型
传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。如图 l-2 所示。
图1-2 模拟通信系统模型
变换器将语音信息变成电信号〔模拟信源〕，然后电信号经放大设备后能够直截了当在信道中传输。为了提高频带利用率，使多路信号同时在信道中传输，原始的电信号〔基带信号〕一样要进行调制才能传输到信道中去。
调制是信号的一种变换，通常是将不便于信道直截了当传输的基带信号变换成适合信道中传输的信号，这一过程由调制器完成，通过调制后的信号称为已调信号。在接收端，经解调器和逆变换器还原成语音信息。
3、数字通信系统模型
标题：并行、串行、异步、同步通信原理解析
一、介绍并行、串行、异步、同步通信的概念
1. 并行通信：指多个数据信号在同一时刻通过不同的传输路径传输，在数据传输过程中，多个信号可以同时进行传输，从而提高数据传输效率。
2. 串行通信：指数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输，在数据传输过程中，数据信号只能依次进行传输，适用于长距离传输和节约传输线路资源。
3. 异步通信：指数据传输时没有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输，需要通过起始位和停止位来标识数据的起始和结束。
4. 同步通信：指数据传输时需要有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输，需要通过时钟信号进行同步。
二、并行通信的原理及特点
1. 原理：多个数据信号同时通过不同的传输路径传输。
2. 特点：
1) 传输速度快：由于多个数据信号同时进行传输，因此传输速度相对较快。
2) 传输距离有限：由于多条传输路径之间的信号相互干扰，因此传输距离相对较短。
3) 成本较高：需要多条传输路径和大量的接口，成本相对较高。
三、串行通信的原理及特点
1. 原理：数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输。
2. 特点：
1) 传输速度慢：由于数据信号只能依次进行传输，因此传输速度相对较慢。
2) 传输距离远：适用于长距离传输，可以节约传输线路资源。
3) 成本较低：只需要一条传输路径和少量的接口，成本相对较低。
四、异步通信的原理及特点
1. 原理：数据传输时没有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输。
2. 特点：
1) 灵活性高：数据传输时间不固定，可以根据实际需要进行调整。
2) 精度较低：由于没有固定的时钟信号，数据传输的精度相对较低。
3) 适用于短距离传输：由于数据传输精度较低，适用于短距离传输和数据量较小的情况。
第一章 绪论
1．以无线广播和电视为例，说明图1-3模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么
在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波
2．何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么
数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的
3．何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点
传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。
4．数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么
数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。
第四章模拟通信系统
1. 设有一双边带信号Xc(t) = x(t)cos「t。为了恢复x(t),用信号
COSjct •如去与Xc(t)相乘。为了使恢复出的信号是其最大可能的 90%,相位二的最大允许值为。
A 二 < 25.8°
2. 用相干解调来接收双边带信号A cos • • xt cos • •吐。已知 fx =2KHz，输入噪声的单边功率谱密度n° = 2 10」W/Hz。若保证 输出信噪功率比为20db，要求A值为。
A 0.1265V
3. 实际的调制器常常除了平均功率受限以外，还有峰值功率受限。
假设DSBAM调制的调制信号X(t)二0.8 cos 200二t ,载频信号
C(t)二 10 cos 2二口 (仁 100 Hz)，调幅度为 0.8。求：
(1) DSB和AM已调信号的峰值功率。
A 32 ,162
(2) DSB和AM已调信号的峰值功率和两个边带信号功率和之比
值。
A 0・5,0・1
4. 出三级产生上边带信号的频谱搬移过程(标明频率) ，其中 fc1 =50KHz ,
f c2 =5MHz , f c3 =100 MHz , 调制信号为话音，其频谱为 300 ――3000Hz。、产生上边带信号的方框图如图 P4.4所示。 A 5.若频率为10KHz ,振幅为1V的正弦调制信号，以频率为100MHz
的载频进行频率调制，已调信号的最大频偏为 1MHz。
（1） 此调频波的近似带宽
A 2.02MHz
（2） 若调制信号的振幅加倍，此时调频波带宽
A 4.02MHz
（3） 若调制信号的频率也加倍，此时调频波带宽
A 4.04MHZ
6. 在50门的负载电阻上，有一角调制信号，其表示式为
8 3
xc（t）二 10 cos[ 10 二 t 3sin 2二-10 t] （V）
（1） 平均功率为
A 1W
（2） 最大频偏
A 3KHz
（3） 传输带宽
A 8KHz
