通信系统的组成
信息源(简称信源):把各种消息转换成原始电信号,如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。
发送设备:产生适合于在信道中传输的信号。
信道:将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。
噪声源:集中表示分布于通信系统中各处的噪声。
接收设备:从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
受信者(信宿):把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。
模拟通信系统模型和数字通信系统模型
通常,按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统:
两种变换:
模拟消息 原始电信号(基带信号)
基带信号 已调信号(带通信号)
数字通信系统模型
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统
信源编码与译码目的:
提高信息传输的有效性
完成模/数转换
信道编码与译码目的:增强抗干扰能力
加密与解密目的:保证所传信息的安全
数字调制与解调目的:形成适合在信道中传输的带通信号
同步目的:使收发两端的信号在时间上保持步调一致
通信系统分类与通信方式
按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 … …
按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统
调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1。
按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统
按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统
按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信 … …
按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用
基带信号
它是指来自信源的消息信号(原始电信号,也称调制信号)。可以是模拟,也可以是数字。
基带 — 信号的频谱从零频附近开始。如语音信号的频率范围为300-3400HZ,图像信号的频谱为0~6MHZ。
码元
数字信号的收发都按照一定的节拍,对消息内容进行编组,数字信号单元(码元)就像我们写作文时候要打标点符号一样 。
这里所说的码元不同于bit. 码元实际上代表调制信号某一个确定的状态,该状态可以代表1个bit(如高低电平,DPSK等), 也可以代表数个bit(如QPSK,QAM等). 星座图上的某个星星实际上就代表某个码元(单位时段内).
“码元”就是一种状态,传输带宽就是码元变化的频率,在带宽一定的情况下(码元变化的频率),一个码元变化对应的bit数越多,传输效率越高。
在通信信道中持续固定时间,具有一定相位和幅值的一段余弦载波 — 码元。
比如8PSK, 一个码元对应三个bit。64QAM一个码元对应6个ibit. 这样64QAM是8PSK传输效率的2倍。
基带信号
是指来自信源的消息信号(原始电信号,也称调制信号)。可以是模拟,也可以是数字。
基带 — 信号的频谱从零频附近开始。如语音信号的频率范围为300-3400HZ,图像信号的频谱为0~6MHZ。
载波信号
未受调制的高频振荡信号。可以是正弦波,方波,三角波等。
已调信号
它是指受到调制后的已调载波信号。由于已调信号的频谱通常具有带通形式,所以已调信号也称带通信号。
把基带信号经过载波调制后,把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输(即仅在一段频率范围内能够通过信道)。
由于每一路基带信号的频谱被搬移到不同的频段上,因此合在一起后并不会互相干扰。这样做可以在一条线路中同时传送许多路的数字信号,因而提高了线路的利用率。
带宽
带宽(BW)表示一个电路能够处理的频率或信号所包含/占有的频率范围。
例如:美国的AM无线电广播信道的带宽是10kHz,也就是说它所占用的频带是10kHz,例如:从760kHz到770kHz。
比喻:在高速路上,它所能承受的最大交通流量就相当于网络的数据运输能力,而这条高速路允许形成的宽度就相当于网络的带宽。显然,带宽越高、数据传输可利用的资源就越多,因而能达到越高的速度。
QY-JXSY04模块化通信原理综合实验箱实验项目
1、信号发生器系统实验
2、PAM调制实验
3、脉冲振调制(PAM)系统实验
4、PCM编码实验
5、脉冲编码调制(PCM CODEC)系统实验
6、增量调制编码实验
7、增量调制系统实验
8、VOC压振荡器实验
9、基本锁相环实验
10、琐相式数字频率合成器系统实验
11、2PSK调制实验
12、2PSK解调实验
13、2DPSK调制实验
14、2DPSK解调实验
15、眼图实验
16、位同步信号恢复实验
17、FSK调制实验
18、FSK解调实验
19、通信系统综合实验
20、数字通信系统信号发生器实验
21、自适应差分脉冲编码(ADPCM)系统实验
22、数字信号基带压缩传输处理系统实验
23、数字信号基带扩展传输处理系统实验
24、接收ADPCM数字信号基带传输处理及数字综合实验