通信系统第一章绪论

通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现，前者称为无线通信系统，后者称为有线通信系统。本思维导图是通信原理的第一章绪论部分的知识，喜欢的小伙伴可以点个赞哦！

绪论

• 基本概念
  • 通信过程：信源-通信系统-信宿
  • 通信系统
    • 基本结构：发送器-信道-接收器
    • 分类
      • 按通信方式
        • 广播式
        • 点-点式
      • 按传播方向
        • 单工
        • 双工
        • 半双工
    • 引申：存储系统也可以看做是一种通信系统
      • 信源-写入器-储存介质-读出器-信宿
  • 关于信息量
    • 收信者对消息越吃惊，信息量越大
• 历史回顾
• 消息与信源
  • 信源
    • 数字信源（如PC键盘）
      • 指标：符号速率（Rs）和元数（M）（加上具体消息符号以及对应的概率）
    • 模拟信源（如拾音器）
      • 指标：带宽（B, 反应内在丰富程度以及变化快慢）
  • 消息
    • 数字消息（如文字）：有限取值
      • 消息符号：数字消息的每一种取值
    • 模拟消息（语音）：连续、无限取值
  • 随机信号与确定信号
    • 随机信号：需要传输的信号
    • 确定信号：协助传输（调制）
  • 信息及其度量
    • 辨析“消息”和“信息”
      • 消息是具体而实在的，信息是抽象和内在的
    • 信息量计算公式：
      • Ii=-log2(pi)
    • 熵H(X)
      • 数字信源X的各种可能值所含信息量的平均值,代表X的不确定性（单位：bit）
      • 熵率:信源每T时间产生一个熵为H(X)的符号，则其熵率为H(X)/T
  • 常见消息类型
    • 文字
    • 语音
    • 音乐
    • 图像
    • 计算机的数据
• 信道
  • 分类
    • 有线信道
      • 普通导线、电话线、电缆、波导、光纤
    • 无线信道
      • 大气、真空、海水
  • 几个基本问题
    • 信号衰减
      • 发送端经过功率放大器、接收端通过小信号放大器
    • 加性噪声
      • 子主题
    • 外来干扰
    • 信号畸变（失真，信道频带不理想），相当于卷积上一个冲激响应
  • 加性噪声信道模型
    • r(t)=s(t)+n(t),其中r(t)和n(t)已经被放大过
    • n(t)一般是热噪声，该模型变为AWGN模型
• 通信网络
• 数字与模拟通信系统
  • 模拟通信系统
    • 基带传输和频带传输
    • 调制与解调
  • 数字通信系统
    • 结构
    • 对比模拟通信系统的优势
      • 抗噪性
      • 标准性
      • 实现性
  • 通信系统的基本性能指标
    • 频带利用率：平均每赫兹能提供的传输速率
    • 误比特率BER：错误比特数目/传输的总比特数目
• 频带与电波传输
  • 频带
    • 每个信道都有频带，决定了能传播哪个范围的电波
    • 频带的划分（按十倍频）
      • 特低频
      • 音频
      • 甚低频
      • 低频（长波）：30~300kHz,1~10km
      • 中频（中波）：300~3000kHz，100~1000m
      • 高频（短波）：3~30MHz，10~100m
      • 超短波
      • 微波
      • 红外线、可见光、紫外线
  • 无线电波的传播
    • 三种模式
      • 天波
        • 适用于短波，向天空发射，被电离层反射后回到地面。受大气影响较大。
      • 地波
        • 适用于中波，沿地表弯曲传播
      • 视距
        • 适用于超短波~可见光，直线传播
  • 无线频谱及其管理
    • 国际电信联盟（ITU）
    • 频分技术
      • 频分复用
      • 频分多址
      • 频分双工
• 高斯白噪声：噪声的每个随机变量都服从高斯分布。指标：双边功率谱密度值，表示每Hz有多少能量。