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软件无线电——通信基础理论认知(1)

2022-08-11 11:10:36| 来源:leyu乐鱼体育全站app 作者:乐鱼体育平台进入

  通信的本质就是信息的发送和接收,而无线通信就是将信号以波的形式从一个载体传递到另一个载体的过程。在当今高度信息化的时代,信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。信息作为一种资源,只有通过广泛地传播、交流与共享,才能产生利用价值,可以预见,未来的通信必将对人们的生活方式、经济发展、政治、军事等方面,产生更加重大的影响。

  消息(Message):在不同的地方有不同的意义。在通信系统中消息是指通信系统传输的对象,它是信息的载体。例如,声音、图片、文字、数据等。

  信息(Information):是消息中包含的有效内容,可以这样理解,例如天气预报,语音是天气预报的表现形式,就是所谓的消息,而消息里包含的天气情况,就是所谓的信息。

  信号(Signal):是消息的传输载体。在电信系统中,传输的是电信号。为了将各种消息(如一幅图片)通过线路传输,必须首先将消息转变成电信号,也就是把消息加载到射频信号上。信号可以分为两大类:模拟信号和数字信号。

  模拟信号(Analog Single):信号取值是连续的,比如电话机送出的语音信号,电压的瞬时值是随时间的变化而连续变化的,模拟信号有时也称为连续信号。

  数字信号(Digital Single):消息只有有限个取值,如电报机、计算机输出的信号。最典型的数字信号是只有两种取值的信号,即0和1.

  在一个典型的无线系统中,电能量开始时为电流沿导体流动,接着转为空气中传播的无线电波,然后又转回电流沿导体流动,其中将电流转换成无线电波的载体叫发射机,而将无线电波转换成电流的载体叫接收机。

  信息源的作用是把各种消息转换成原始的电信号。发射机是产生适合在信道中传输的信号,是发送信号的特性和信道特性相匹配,具有抗信道干扰的能力,并且具有足够的功率以满足远距离传输的需求。信道是物理媒质,对于无线系统来说,信道是自由空间,比如空气,信道既给信号通路,也会给信号带来噪声。接收机的功能是将信号放大和反变换(译码、解调等)。信宿是传送消息的目的地,比如扬声器、显示屏等。

  而根据传输信号的不同,我们又可以建立模拟通信系统模型和数字通信系统模型,二者的传递的信号分别是模拟信号和数字信号。

  信源编码(Source Coding)是将信源转换成数字信号并进行压缩的操作,信源译码(Source Decoding)是信源编码的逆过程。

  加密(Encryption)是在某些需要对信息进行保密的场合,对编码后的信息进行加密处理的操作,比如人为地将数字序列按某些规律扰乱,解密(Decryption)是加密的逆过程。

  信道编码(Channel Coding)是为了防止数字信号在传输的过程中由于噪声的干扰而造成差错,对信号做一些抗干扰的处理,旨在增加信号传输的抗干扰能力。信道解码(Channel Decoding)是信道编码的逆过程。

  同步(Synchronization)是使收发两端的信号在时间上保持步调一致的操作,是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。需要说明的是,同步单元也是系统组成部分,但在图中并未画出。

  调制(Modulation)是消息(模拟或数字)骑在射频信号(载波)背上的方式。这是将消息添加到射频信号的结果。将消息叠加到射频信号(载波)的过程称为调制。对模拟信号进行调制就叫做模拟调制,对数字信号调制就叫做数字调制。

  在之后的文章中,我们将详细讲述通信系统中的各个组成部分,并了解如何用软件无线电平台实现它们.

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