1.通信原理概述
1.1無線通信概述
1.1.1應用場景
傳統應用場景
固定信息：烽火邊防
文字信息：信鴿
交互方式：旗語（不受干擾）
現代應用場景
1895年馬可尼.....
從傳播距離看：遠距離通信（衛星）、中距離通訊（電話）、近距離通訊（對講機）
從傳播內容看：語音（無線廣播方式、移動通信）、文本和圖片（互聯網）、視頻（電視廣播、視頻電話）
1.1.2通信網絡框架
發送端、傳輸介質、接收端
信源-->發送器（同步）-->信道（存在噪聲源）-->接收器（同步）-->信宿
1.1.3通信傳輸介質信道介紹
有線信道（更快更可靠）
無線信號（長波、短波、微波、紅外線）例如在900M的頻譜上可以通過GSM,UMTS,LTE技術承載傳輸
差異和關聯：
傳輸介質：有線一般通過光纖傳播、無線通過微波、wifi、藍牙、無線光纖、無線蜂窩系統
抗干擾性，無線比有線差很多，可能存在波動，有線的抗干擾能力強，比較穩定。
移動性：有線移動性低，無線移動性好
施工難度：各有優缺點，無線的衛星部署難度大，有線需要經常挖路
擴展性：無線一旦發射機與接收機部署完畢就很容易擴展
1.1.4通信流程
電路交換：在通信之前就建立物理通道；面向連接，在通信前先建立一條連接電路，在通信結束後實時拆除電路；獨佔性，不管電路是否空閒，均不允許其他用戶使用；實時性，信號經電路交換幾乎沒有時延；優點，傳輸時延小，抖動小；缺點，只能支持單一速率；主要用在通話過程中
分組交換：是一種存儲轉發方式，先把消息數據按一定長度分組，根據交換網的狀態，選擇空閒路由；是虛電路，在收發端建立的不是專用的物理電路，只知道收發端，中間如何走的是不確定的；靈活的帶寬分配；統一業務內容不同路徑傳遞；資源共享；報頭處理，到存儲轉發的節點上就會解這個頭；緩存機制
1.2無線通信原理基礎
1.2.1通信系統模型
通信指信息傳輸，也就是信源和信宿通過信道收發信息的過程
信源發出信息，發信機負責將信息轉換成適合在信道上傳輸的信號，收信機將信號轉化成信息發送給信源
對於每一個終端來講，既是信源又是信宿
信源是信息的發送者，負責將原始的信號轉化爲電信號，信宿相反。
1.2.2信道
信道：信息的傳輸通道
發信機：接收信源發送的信息，進行編碼和調製，將信息轉化成適合在信道上傳輸的信號，發送到信道上
收信機：負責從信道上接收信號，進行解調和譯碼，將信息恢復出來發送給信宿
不是所有頻率的信號都可以通過信道傳輸，頻率響應決定了哪些可以通過，可以通過的頻率範圍大小是信道的帶寬
香農公式：信道容量，就是信道的最大傳輸速率，可通過香農公式計算到
C 信道容量，單位bps
B 信號帶寬，單位Hz
S 信號平均功率， 單位W
N 噪聲平均功率，單位W
S/N 信噪比
提升信道容量可以使用比較大的帶寬，降低信噪比；也可以使用比較小的帶寬，升高信噪比
dB 分貝 ， 
1.2.3信號變換
發信機進行的信號處理：信源編碼、信道編碼、交織、脈衝成形、調製
收信機進行的信號處理：解調、採樣判決、去交織、信道譯碼、信源譯碼
信源編碼：模擬信號-->模數轉換-->壓縮編碼（去除冗餘信息）-->數字信號
例如GSM(全球移動通信系統，是應用最廣泛的移動電話標準)先通過PCM（脈衝編碼調製，是數字通信編碼方式之一）編碼將模擬語音信號轉化成二進制數字碼流，再利用RPE-LPT(規則脈衝激勵-長期預測編碼)算法對其進行壓縮
信道編碼：增加冗餘信息以便在接收端進行檢錯和糾錯，解決信道和噪聲和干擾導致的誤碼問題，一般只能糾正零星的錯誤，對於連續的誤碼無能爲力
交織：爲了解決連續誤碼導致的信道譯碼出錯問題，通過交織將信道編碼之後的數據順序按照一定規律打亂，到了接收端在信道譯碼之前再通過交織將數據順序復原，這樣連續的誤碼到了接收端就變成了零星的誤碼，信道譯碼就可以正確糾錯了
脈衝成形：爲了減小帶寬需求，需要將發送數據轉換成合適的波形，這就是脈衝成形（矩形脈衝要求的信道會很寬，主要原因是矩形脈衝的豎邊是垂直的，想要達到這一點要很高的頻率，脈衝成形並不要求是垂直的，所以頻率要求也降低了）
調製：將信息承載到滿足信號要求的高頻載波信號的過程
以電話線爲例，頻率低於3400Hz的信號可以通過，人的聲音本身就不超過3400Hz，所以不需要調製；但是對於其他的數據可能會超過該頻率，需要MODEM調制解調器，在發送端使用調製功能，接收端使用解調功能。可以用一條電話線的低頻部分傳送語音，高頻部分傳送數據。ADSL就是這麼做的，利用0-4kHz傳輸話音，23kHz-138kHz傳輸上行數據，138kHz-1.1MHz傳輸下行數據
1.2.4複用和多址技術
在一條信道上只傳輸一路數據的情況下，只需要經過信源編碼、信道編碼、交織、脈衝成形、調製之後就可以發送到信道上進行傳輸了；但如果同事傳遞多條數據就需要複用和多址技術
複用技術：一條信道上同時傳輸多路數據的技術（TDM時分複用、FDM頻分複用、CDM碼分複用）
ADSL使用了FDM的技術，語音的上行和下行佔用了不同的帶寬
多址技術：在一條線上同時傳輸多個用戶數據的技術，在接收端把多個用戶的數據分離（TDMA時分多址、FDMA頻分多址、CDMA碼分多址）多路複用技術是多址技術的基礎，多址技術還會關注到信道資源的分配算法，walsh碼的分配算法