胡说八道(24.6.22)——通信杂谈(完结)

        上回书说到雷达和香农的信息论，今天来进行完结。

        数字幅值调制或幅值键控（ASK）调制方式是指载波信号的幅值随数字基带信号而变化，因此可以实现将基带信号搬移到载波频段。2ASK是利用代表数字信息0或1的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波信号，使载波时断时续地输出，有载波输出时表示发送1，无载波输出时表示发送0。这就像一个自动开关一样，所以被称为键控。2ASK信号解调制的常用方法主要有包络检波法(非相干解调法)和相干检测法(相干解调法)。在相同信噪比情况下，2ASK信号相干解调制时的误码率总是低于包络检波时的误码率，即相干解调制2ASK系统的抗噪声性能优于非相干解调制系统。但是由于相干解调需要稳定的本地相干载波，原则上可以通过窄带滤波器或锁相环来提取同步载波，这就极大的增加了电路的复杂度，而非相干解调就不需要。只能说各有利弊，故要分情况讨论，大信噪比条件下使用包络检测法，即非相干解调制，而小信噪比条件下使用相干解调制。
        频移键控（FSK）调制方式指载波信号的频率随数字基带信号而变化，从而实现将基带搬移到载波频段上。二进制频移键控记作2FSK。2FSK信号是用载波频率的变化来表征调制信号所携带的信息，载波信号的频率随调制信号二进制序列的0、1状态而变化，即载频为f0时表示传0，载频为f1时表示传1。键控法是利用受矩形脉冲序列控制的选择电路对两个不同的独立频率源进行选通。2FSK的解调方法有包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等。
        相移键控（PSK）调制方式指载波信号的相位随数字基带信号而变化，从而实现将基带搬移到载波频段上。二进制相移键控记作2PSK。2PSK信号是用载波信号相位的变化来表征调制信号所携带的信息，被调载波的相位随二进制序列的0、1状态而变化。当数字信号的振幅为1时，载波起始相位取0；当数字信号的振幅为0时，载波起始相位取180°。相移键控的特点是抗干扰能力强，但在解调时需要有一个正确的参考相位，由于当恢复的相干载波产生180°倒相时，解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好相反，解调器输出的数字基带信号全部出错，这种现象通常称为“倒π”现象。
        总之呢，这三种不同的数字编码方式都是通过对幅度、频率和相位进行编码，表征出原来的信号。
       接下来看看一个新的概念——时隙，它是指在时分复用模式中，一个特定的时间段，通常用于在通信系统中传输信息。它可以被理解为时间上的一个片段或区间。将时间分割为多个小段，以便多个用户或信号可以在同一频段上进行通信，而不会相互干扰。每个用户或信号在特定的时隙内发送和接收信息，然后在其他时隙内保持沉默，以避免与其他用户或信号发生冲突。感觉有点像是把连续信号分割成离散信号的过程。O.o......为了防止干扰信号在原信号复制上的叠加，通常将各种连续取值的幅值采样值也离散化成有限取值的刻度，然后将这些刻度值用二进制0、1码表示并进行传输。传输时，只要干扰信号不大于对0、1码的判决电平，即不大于0、1码信号幅值的判决电平，在接收端就可以正确恢复原来的二进制码，从而排除干扰的影响，这就是数字通信独特的抗干扰能力。
        模数转换和数模转换是实现模拟通信转化为数字通信的桥梁。实现模数转换需要经过对模拟信号的采样、量化与编码三个环节。这里就不多说了，后面专门分开讲。
        SDH(同步传输模块)传输业务信号时，各种速率的业务信号进入SDH的帧时都要经过映射、定位和复用三个步骤。映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销形成虚容器（VC）的过程。帧相位发生偏差称为帧偏移。定位是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程。通过支路单元指针（TU-PTR）或管理单元指针的功能来实现定位。复用是一种把多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程。复用也就是通过字节交错间插方式把TU组织到高阶VC或把AU组织到STM-N的过程。由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号已相位同步，因此该复用过程及同步复用原理与数据的并串变换相类似。这里大家感兴趣的就深入进去，目前来以我个人的水平，看了留个印象就行了。
        好了，最后是小结。为了尽可能利用有限的信道资源传输尽可能多的信息，人类对信号与信道进行了深入研究。香农提出了信息论，揭示了信息和通信传输内容的本质，指出了信道传输能力的计算公式，尤其是信道的总传输容量远大于单个用户所要传输的信息量，这才使信道复用成为可能。奈奎斯特指出了多路信号传输时各路信号频率间的最小间隔，为不失真信道复用提供了依据。傅里叶则揭示了信号时域与频域之间的内在联系，为以时、频两种方式进行相同信号传输奠定了基础。频率复用、时间复用、空间复用、码分复用使信道的传输能力得到了充分挖掘，而不同编码可使信号更适应信道的特点。今天我们能够在有限的通信信道上共同分享便捷的通信服务，是所有这些技术共同作用的结果。
      关于对认识通信的笔记就到这里吧。后面就开始到了蜂窝网络、5G通信、量子通信这些较为复杂的东西，不适合现在的我继续深入。以后如果我能接触到，会分享给大家的。
      欲知后事如何，且听下回分解。OVO.....