通信原理小結
總是上課時算是比較認真的,但是半期的時候還是沒有搞懂它是干什么的,甚至到期末了,也只有零星的一點編碼呀,帶寬呀,調制啦,這樣一些概念,但這些技術在一個通信系統中又是出于什么樣的位置,該怎樣應用這些技術組成一個通信系統,對此我還是一概不知。然而經過期末前的復習,我感覺自己對通信系統總算有個印象了,所以想把那些零碎的名詞做一些解釋,并且用我自己的學習過程以及對通信系統的了解來說明這些技術的應用。
上面是我畫的認為比較完整的通信系統的簡單流程圖,對此我做一翻解釋。
首先日常生活中的信號總是模擬的,我們把這些信號通過濾波等處理,得到帶限的信號,這里以基帶信號singnal為例子,signal 經過采樣保持電路,我們就得到pam信號,如圖 ,這樣的信號就是離散信號了。
離散信號經過量化歸屬到個檔次的幅度中比如我們有2v,4v,6,v,8v四個檔次的歸類,并且規定1v~3v之間的pam離散信號就歸類到2v的檔次中去,一次類推,通過比較給每個pam信號進行歸類,這就是量化。
之后將量化了的信號進行編碼,編碼是一種認為規定的過程比如我們規定2v用00表示,4v用01表示,6v用10表示,而8v用11來表示,這樣就把階梯信號和二進制信號有了一種對應關系,順著這種對應關系,我們可以得到剛才量化了的信號的二進制代碼,這就是pcm編碼得到了可以在存儲器中存儲的數字信號。
以上從模擬到數字信號的一種轉變就是我們常說的a/d轉換。至于我們平時要求的轉換比特率的求法可以從它的轉換過程得出計算方法。一個pam信號對應一個檔次,而一個檔次對應幾個比特的數字是在編碼中體現的,例子中就是一個檔次對應兩個比特,假設這種對應關系是1對n個比特,對模擬信號的采樣率是f,也就是1秒鐘有f個pam信號,這f個pam信號就要被轉換成f*n個比特,所以比特率就是f*n了。
對于完成轉換的數字信號,我們如何處理呢?有的是被放進存儲器中存儲了,有的是到cpu中進行計算,加密等處理了。
通常為了達到通信目的,我們就要將數字信號傳遞并且轉換成模擬信號,畢竟在生活中模擬信號才是我們可以識別的。
所以我們從存儲器中讀取數字信號,這些信號是基帶信號,不容易傳輸,經過數字調制系統就可以轉換成高頻信號而被發送設備以各種形式比如微波,光信號傳播出去。發送這些高頻信號的速度關系到發送的比特率注意與前面的轉換的比特率有不同。假如整個發送端可以發送四中波形a,b,c,d,它們可以分別表示發送了00,01,10,11信號,那么我們就說發送一個符號(即波形)就是發送了兩個比特了。由此得到符號率與比特率的關系b=n*d.d是符號率baud/s, b是比特率bit/s, n表示一個符號與n個比特對應。
接收設備將這些信號轉換成電信號,通過解調器,就可以還原基帶信號,同樣可以將它們放進存儲器存儲,這可以理解成網絡視頻在我們的電腦上的緩存。緩存中的信號通過解碼器,也就是與編碼器功能相反的器件將數字序列轉換成各種量化的臺階(檔次)信號。
最后將臺階信號進行填充恢復,我們就又可以原來的輸入的模擬波形了,由此我們完成一次通信。
如果模擬信號不需要數字化,那么我們可以進行模擬調制,同樣可以發送出去,這個過程要簡單很多。