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目录
第一章
通信原理基础
第二章
数字通信技术
第四章
网络通信协议
第三章
无线通信原理
第六章
通信原理实验
第五章
通信系统设计
通信原理基础
第一章
通信系统概述
通信系统由信息源、发送器、信道、接收器和目的地组成，共同完成信息的传输。
通信系统的组成
信道编码用于提高信号传输的可靠性，通过添加冗余信息来检测和纠正传输中的错误。
信道编码与解码
调制是将信息信号转换为适合传输的形式，解调则是接收端将信号还原为原始信息的过程。
信号的调制与解调
多路复用技术允许多个信号共享同一信道，常见的有频分多路复用(FDM)和时分多路复用(TDM)。
多路复用技术
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信号与调制
例如，调幅(AM)和调频(FM)是模拟信号调制的两种常见方式，广泛应用于无线电广播。
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模拟信号调制
数字信号调制如QAM和PSK，用于将数字数据转换为适合在信道中传输的模拟信号。
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数字信号调制
PCM是数字通信中的一种技术，通过采样、量化和编码将模拟信号转换为数字信号。
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脉冲编码调制(PCM)
信道与噪声
信道按传输介质可分为有线信道和无线信道，如光纤信道和无线电波信道。
信道的分类
噪声主要来源于电子设备内部的热噪声、外部的电磁干扰等，影响信号质量。
噪声的来源
信噪比是衡量信号强度与背景噪声强度比值的指标，是通信系统性能的重要参数。
信噪比的定义
噪声会降低信号的清晰度，增加误码率，影响通信的可靠性和有效性。
噪声对通信的影响
数字通信技术
第二章
数字信号处理
在数字通信中，模拟信号通过采样和量化转换为数字信号，如音频CD的制作过程。
信号采样与量化
数字滤波器用于改善信号质量，例如在手机信号处理中用于消除噪声和干扰。
数字滤波器设计
数字信号通过编码技术进行压缩和传输，如MP3音乐文件的编码和解码过程。
信号编码与解码
OFDM技术用于无线通信，如Wi-Fi和LTE网络，提高数据传输速率和抗干扰能力。
正交频分复用(OFDM)
信源编码与解码
信源编码旨在减少传输数据量，提高传输效率，例如JPEG和MP3格式的压缩。
信源编码的目的
常见的信源编码方法包括霍夫曼编码、算术编码，它们通过优化数据表示来减少冗余。
信源编码的方法
信源解码是编码的逆过程，它将压缩的数据还原为原始信息，如视频播放器解码视频文件。
信源解码的过程
信源编码技术在数字通信中至关重要，它确保了信息在传输过程中的准确性和完整性。
信源编码与数字通信
信道编码与解码
前向纠错编码（FEC）如汉明码，允许接收端检测并纠正一定数量的错误，提高通信可靠性。
前向纠错编码
交织技术通过打乱数据顺序来分散错误，使得突发错误影响更小，提高系统对连续错误的抵抗能力。
交织技术
信道编码与解码
卷积编码在数字通信中用于增加冗余，通过卷积操作改善信号的抗干扰能力，常用于无线通信系统。
卷积编码
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Turbo编码是一种迭代编码技术，通过多次迭代解码过程显著提高数据传输的可靠性，广泛应用于3G和4G通信标准。
Turbo编码
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无线通信原理
第三章
无线信道特性
无线信号在传播过程中会遇到反射、折射等现象，导致同一信号的不同路径到达接收端，形成多径效应。
多径效应
由于传播距离、障碍物等因素，无线信号强度会随时间和空间变化，产生信号衰落现象。
信号衰落
不同频率的信号在多径传播中经历不同的衰减，导致频率选择性衰落，影响通信质量。
频率选择性衰落
移动的发送器或接收器会导致接收信号频率与发送频率不同，产生多普勒频移，影响信号的准确性。
多普勒频移
移动通信系统
蜂窝网络通过将覆盖区域划分为多个小区，实现频率复用，提高频谱效率。
蜂窝网络结构
移动性管理确保用户在不同基站间切换时通信不中断，包括位置更新和切换过程。
移动性管理
无线资源管理涉及频谱分配、功率控制等，以优化网络性能和用户服务质量。
无线资源管理
多址接入技术如TDMA、FDMA、CDMA和OFDMA，允许多个用户共享无线资源进行通信。
多址接入技术
多址接入技术
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频分多址(FDMA)
FDMA通过分配不同的频率信道给不同的用户，实现同时通信，广泛应用于早期的无线电话系统。
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时分多址(TDMA)
TDMA将时间分割成多个时隙，每个用户分配一个或多个时隙进行数据传输，是GSM网络的核心技术。
多址接入技术
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CDMA使用不同的编码序列区分用户，允许多个用户在同一频率和时间上同时通信，广泛应用于3G和4G网络。
码分多址(CDMA)
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OFDMA是OFDM技术的扩展，通过将频率资源划分为多个正交子载波，允许多个用户共享频谱资源，用于LTE和WiMAX网络。
正交频分多址(OFDMA)
网络通信协议
第四章
协议层次结构
OSI模型
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