《数字通信-原理与应用》读书笔记1

数字通信系统的主要特点，是在有限的时间间隔内发送有限波形集中的一个波形，而模拟通信系统则是从无限个波形中选择一个进行发送。数字通信系统接收端的目标不是精确的再生被传输的波形，而是从受到噪声干扰的信号中判决出发送端所发送的是哪一个波形。

基带是指从直流（或接近直流）延伸到某个有限值的信号频谱，这个值通常是小于几MHz的有限数。

经脉冲调制后，每个消息码元或信道码元都转变为基带波形形式。脉冲调制的原因：产生持续时间大于1比特时间的脉冲（脉冲成形）。用于把传输带宽限制在给定的频谱范围内。

带通调制：只要传输介质不支持脉冲成形波形的传输，就必须应用带通调制。带通意味着基带波形的频谱通过一个载波被搬移到一个比基带频谱大得多的频率点。

均衡可以认为是一种滤波过程，它可以包含在解调器之中，也可以在解调器之后；当信道冲激响应h(t)使接收信号严重失真时，均衡器不可或缺，它用于补偿由非理想的h(t)所导致的任何形式的信号失真。

解调通常借助于参考波形来完成，如果所采用的参考信号是所有信号参量（特别是相位）的测度，则这个过程是相干解调；如果不需要相位信息，就是非相干解调。

多路复用和多址接入都用于解决资源共享问题。两者的主要区别是：多路复用在本地端进行（如在同一块印制电路板上，或在同一个设备中），而多址接入在远程进行（如多用户共享一个卫星转发器）；多路复用有先验算法，且通常以硬件形式嵌入系统，而多址接入一般是自适应的。

通信系统的性能依赖于接收信号的能量。大能量信号可以比小能量信号获得较可靠的检测。功率是能量传递的速率，它决定着发射机的电压和无线系统中必须考虑的电磁场强度。

若信号x(t)是实值的，|X(f)|是频率的偶函数，所以正负频率部分具有相等的能量。

相关是匹配过程，而自相关是指延迟信号与其自身的匹配。自相关函数提供了信号与其平移一定时间后所得信号之间关联程度的测度。给出了与随机过程相关的频率响应的特性，如果T从0增至某个数值时，Rx（T）变化缓慢，则说明X（t）在t=t1和t=t1+T的采样值在平均意义上是近似相等的，因此可以预计X（t）的频域主要处在低频段；反之，如果随T的增加而急剧减少，说明X（t）在时域中的变化很快，因此，主要出在高频段。由自相关函数的形状可以知道一些信号宽带的信息：如果下降缓慢，则是低频带信号，如果非常陡峭，则是高频带信号。

方差是随机变量随机性的测度。通过指定随机变量的方差，可以限制概率密度函数的宽度。

功率谱密度曲线下的面积代表了信号的平均功率。衡量带宽的简便方法是使用频谱的主瓣宽度。信号带宽与符号持续时间或脉冲宽度成反比。

理想传输线的输出信号与输入信号相比，有一定的时间延迟，幅度也不同，但却是无失真的，即输入和输出波形相同。要想获得理想的无失真传输，在系统的全部响应中，幅频响应应是常数，相频响应应是频率的线性函数。信号的所有频率分量还必须以相同的时延到达。

所有带宽有限的信号（时间无限）都是无法实现的，而所有可实现的波形其绝对带宽又是无限的（时间有限）。