第一章 通信系統模型
1.1 通信系統模型
模擬通信系統模型
注：
- 消息基帶信號：完成這種變換與反變換的是信源與信宿；
- 基帶信號已調信號：完成這種變換與反變換的是調制器與解調器；
- 已調信號具有的特征：1）攜帶信息；2）適合在信道中傳輸。
數字通信系統模型
注：
- 信源編碼的功能：1）完成模/數（A/D）轉換；2）將數字信號進行壓縮處理，以提高信息傳輸的有效性；
- 信道編碼的功能：對傳輸的信息碼元按照一定的規則添加保護成分，組成“抗干擾編碼”，來減小差錯；
- 加密的功能：提高傳輸信息的安全性；
- 數字調制的功能：將數字基帶信號的頻譜搬移到高頻處，形成適合在信道中傳輸的帶通信號。
1.2 信息量
說明：消息出現的概率越小，所包含的信息量就越大
- 離散消息的信息量
設某離散消息x發生的概率為
，則其所攜帶的信息量為：
信息量的單位與對數的底數a有關，當a=e時，單位為奈特（nit）；當a=10時，單位為哈特來（Hartly）；當a=2時，單位為比特（bit），這是當前廣泛使用的單位。
——>
對於等概信源，二進制的每個碼元含1bit的信息量；
對於等概信源，M進制的每個碼元含有log2M比特信息量，因為每個M進制波形需要用log2M個二進制碼元來表示。
- 離散信源的平均信息量（熵）
設離散信源為：
則離散信源的平均信息量（信源中的每個符號所含信息量的統計平均值）為：
——>
當每個符號等概獨立出現（即P（xi）=1/M）時，信源的熵有最大值為：
- 總信息量
設某信源的熵為H(x)，則當該信源發送m個符號（構成一條信息）時，所發送的總信息量為：
1.3 性能指標
1.3.1 模擬通信系統
- 有效性指標：傳輸帶寬（B）；
- 可靠性指標：輸出信噪比（So/No）
1.3.2 數字通信系統
- 有效性指標：傳輸速率和頻帶利用率；
- 可靠性指標：差錯率
注：
- 碼元傳輸速率（RB）——單位時間傳送碼元的數目（單位：波特B），記為：RB =1/T (B);
- 信息傳輸速率（Rb）——單位時間內傳遞的平均信息量或比特數（單位：比特/秒，bit/s）
- RB與Rb的關系：因為每個碼元所含的平均信息量為H，所以有
Rb=RB*H （b/s）
- 特別的當進制數為二進制時有：Rb=RB
- 頻帶利用率——單位帶寬內的傳輸速率，記為：
