寫在前面：本文源自筆者在大三時對北師大-人工智能學院-郭俊奇老師的“通信原理”課程的部分歸納與整理筆記。此處感謝郭俊奇老師！如發現筆者整理有誤之處請在評論區多多指正！
1 通信技術發展
1）有線通信的部分重要時間節點
- 1837年 S.Morse發明有線電報（變長度信源碼）
- 1876年 Bell發明有線電話專利
- 1960年 Bell實驗室發明數字程控交換機
- 1966年 K.C.Kao與G.A.Hockham提出光纖通信，代替銅纜
2）通信理論的發展
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1924年 奈奎斯特准則提出，標誌着現代數字通信的開端。
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1948年 香農建立信息論《通信的數字理論》
香農容量: 信道存在一個固定容量C：如果信息速率R<C，理論上可通過某種方法實現無差別傳輸；如果信息速率R>C，無論何種方法都無法實現無差別傳輸
2 通信系統分類
1）按照信號特徵分爲：模擬通信系統、數字通信系統
其中，數字通信的優缺點：
- 優點：
- 抗噪聲、抗干擾性能更好，可實現傳輸差錯控制；
- 易於與現代數字信號處理技術結合；
- 易於用大規模數字集成電路實現，設備簡單；
- 易加密，保密性好； - 缺點：（待補充）
2）按照複用方式分爲：時分複用、頻分複用、碼分複用通信系統
3）按照工作方式分爲：單工、半雙工、全雙工通信系統
（上圖中從上往下依次爲：單工、半雙工、雙工）
4）按照傳輸方式分爲：並行、串行通信系統
3 通信系統結構
1）普適性通信系統結構
2）模擬通信系統結構
相比於普適性通信系統結構，模擬通信系統結構多了對模擬信號的調製和解調。
3）數字通信系統結構
相比於普適性通信系統結構，數字通信系統結構除了增加了對數字信號的調製和解調，還多了信源與信道的編碼與譯碼，以及加密和解密過程。
- 信源編碼與譯碼的目的：提高信息傳輸的效率，完成模/數轉換；其中信源編碼的任務是將信息轉換成二進制數據，並進行適當的數據壓縮。
- 信道編碼與譯碼的目的：增強抗干擾能力，其中信道編碼的意義是檢錯並糾錯。
- 加密與解密的目的：保證所傳信息的安全；
- 數字調製與解調的目的：形成適合在信道中傳輸的帶通信號。
在數字調製與解調的過程中，主要是基帶調製+載波調製與載波解調+均衡判決。
其中載波調製：把基帶信號映射爲帶通信號的過程，這個帶通信號以頻率fc爲載波。
其中基帶信號指幅度在零/低頻處不全爲零，在高頻處爲零；帶通信號指在以f = fc爲中心的一個頻帶內幅度不全爲零，其中載波頻率fc>>0。
載波調製的原因：滿足天線發射的要求，並且利於頻率資源的利用。
4 信息論基礎
1）消息出現的概率越小，則消息中包含的信息量就越大
2）信息量I = -logaP(x)，其中P(x)表示消息發生的概率。若a = 2，則信息量I的單位稱爲比特；若a = e，則信息量I的單位稱爲奈特
5 通信性能的衡量指標
1）有效性
① 碼元（符號）傳輸速率RB：單位時間傳送碼元的數目，單位爲波特，簡記爲B
② 信息（比特）傳輸速率Rb：單位時間內傳遞的平均信息量或比特數，單位爲比特/秒，簡記爲b/s，或bps
③ 頻帶利用率：單位帶寬（1Hz）內的傳輸速率
2）可靠性
6 正交頻分複用OFDM技術的背景
OFDM（正交頻分複用，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）
1）高速傳輸帶來的新問題：隨着數據傳輸速率的提高，符號週期T很小，高速傳輸時會產生多徑效應
2）OFDM技術要素：
① 增大符號週期：發射端串聯傳輸轉成並聯傳輸，可以抑制多徑效應
② 多載波調製
③ 載波相互正交