話不多說，趁著寒假空閑時間復(fù)習專業(yè)課為夏令營做準備~~
緒論
通信原理一般要從通信系統(tǒng)的基本模型說起，又分為模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型，這里以數(shù)字通信系統(tǒng)模型為例展示其流程圖，有時還可能包含加密與解密模塊。
目前數(shù)字通信已成為當代通信技術(shù)的主流，由于其：
- 抗干擾能力強，噪聲不積累
- 傳輸差錯可控
- 便于用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)對數(shù)字信息進行處理、變換、存儲
但它可能需要較大的傳輸帶寬，并且對同步要求比較高，通信系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜，但這并不限制它的廣泛應(yīng)用。
此外，緒論的第二個重點就是了解信息、信息熵的概念了，在信息論的課程里我們已經(jīng)學過，因此是小菜一碟了；接著我們需要知道通信系統(tǒng)的主要性能指標，分為有效性和可靠性，下面分別討論：
- 有效性：
對于模擬通信系統(tǒng)，傳輸相同的信源符號所需傳輸帶寬越小，頻帶利用率越高，有效性就越好。
對于數(shù)字通信系統(tǒng)，也是通過頻帶利用率來反映其有效性，定義為單位帶寬內(nèi)的傳輸速率。 - 可靠性：
模擬通信系統(tǒng)的可靠性用接收端輸出信噪比來衡量，反映了信號經(jīng)傳輸后的保真程度和抗噪聲能力。
數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性用差錯概率來衡量，又分為誤碼率和誤信率。（注意，在多進制中，誤碼率一般大于誤信率）
隨機過程
這一部分可謂是通信原理的一大重點了，因為后邊模擬調(diào)制系統(tǒng)和數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中的很多討論都是基于這一部分。
首先來了解隨機過程的定義，無非有下述兩種表述，
- 全部樣本函數(shù)構(gòu)成的總體。
-
在時間進程中處于不同時刻的隨機變量的集合。
簡而言之，就是隨機變化的過程，結(jié)果是不確定的。
但是分布函數(shù)和概率密度函數(shù)往往不易求得，因此我們常用隨機過程的數(shù)字特征來描述隨機過程，常用的有數(shù)學期望，方差，自相關(guān)函數(shù)，自協(xié)方差函數(shù)（這里只給大家做一個知識的梳理，特別重要的才會放上來~~）
隨機過程的基礎(chǔ)知識了解了，我們需要對一類特殊的隨機過程進行討論——平穩(wěn)隨機過程里的廣義平穩(wěn)隨機過程，其特征為 均值為常數(shù)， 自相關(guān)函數(shù)只與時間間隔有關(guān)。然而隨機過程的數(shù)字特征是對隨機過程所有樣本函數(shù)的統(tǒng)計平均，但我們無法測得大量的樣本 ,因此引出了各態(tài)歷經(jīng)性，具有各態(tài)歷經(jīng)性的過程，其數(shù)字特征可由隨機過程中的任一實現(xiàn)的時間平均值來代替，因此大大簡化了計算過程。
隨機過程滿足各態(tài)歷經(jīng)性的條件，時間均值等于統(tǒng)計均值，時間相關(guān)等于統(tǒng)計相關(guān)。
平穩(wěn)過程的自相關(guān)函數(shù)有如下性質(zhì)：
- R（0）為隨機過程的二階原點矩，表示隨機過程的平均功率。
- 自相關(guān)函數(shù)為偶函數(shù)，在0點有最大值。
- 自相關(guān)函數(shù)在無窮遠點處的值為隨機過程均值的平方，表示隨機過程的直流功率。
- R（0）- R（∞）=方差。
對于頻譜特性，我們通常用隨機過程的功率譜密度來表示，由維納-辛欽定理可知，隨機過程的自相關(guān)函數(shù)與其功率譜密度是一對傅里葉變換對。
高斯隨機過程，定義為隨機過程的任意N維分布均服從正態(tài)分布，又稱為正態(tài)過程，它有如下重要性質(zhì)：
- 高斯過程的n維分布只依賴各個隨機變量的均值，方差，和歸一化協(xié)方差。
- 廣義平穩(wěn)的高斯過程也是嚴平穩(wěn)的。
- 高斯過程中不相關(guān)與統(tǒng)計獨立是等價的。
- 高斯過程經(jīng)過線性系統(tǒng)后的過程仍為高斯過程。
平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)，我們要掌握輸出過程的均值，自相關(guān)函數(shù)，功率譜密度的表達式，這里有一個重要結(jié)論，若線性系統(tǒng)的輸入過程是平穩(wěn)的，則輸出過程也是平穩(wěn)的。
窄帶隨機過程，定義為隨機過程的譜帶寬遠遠小于其中心頻率，且中心頻率遠離零頻率，它可以寫為同相分量與正交分量相組合的形式，一個重要結(jié)論，一個均值為0的窄帶平穩(wěn)高斯過程，它的同相分量和正交分量同樣是平穩(wěn)高斯過程，且均值為0，方差也相同。
信道
信道分為無線信道和有線信道，又可分為調(diào)制信道和編碼信道模型。
- 調(diào)制信道模型：
- 編碼信道模型用轉(zhuǎn)移概率來表達。
信道特性對信號傳輸?shù)挠绊?/strong>：
- 恒參信道，傳輸特性通常用振幅-頻率特性和相位-頻率特性來描述，若信道的特性不理想，則可能發(fā)生線性失真和非線性失真。
- 隨參信道，最顯著的一個特征是多徑傳播現(xiàn)象，為了減小多徑傳播的影響，常使信號帶寬小于多徑信道的相關(guān)帶寬，降低碼元傳輸速率。
最后就是要學習如何計算信道容量，又分為離散信道容量和連續(xù)信道容量，離散信道容量用定義計算即可，連續(xù)信道容量則用香農(nóng)公式計算。
前半部分的總結(jié)到此結(jié)束，拜拜~~
