写在前面：本文源自笔者在大三时对北师大-人工智能学院-郭俊奇老师的“通信原理”课程的部分归纳与整理笔记。此处感谢郭俊奇老师！如发现笔者整理有误之处请在评论区多多指正！
1 通信技术发展
1）有线通信的部分重要时间节点
- 1837年 S.Morse发明有线电报（变长度信源码）
- 1876年 Bell发明有线电话专利
- 1960年 Bell实验室发明数字程控交换机
- 1966年 K.C.Kao与G.A.Hockham提出光纤通信，代替铜缆
2）通信理论的发展
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1924年 奈奎斯特准则提出，标志着现代数字通信的开端。
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1948年 香农建立信息论《通信的数字理论》
香农容量: 信道存在一个固定容量C：如果信息速率R<C，理论上可通过某种方法实现无差别传输；如果信息速率R>C，无论何种方法都无法实现无差别传输
2 通信系统分类
1）按照信号特征分为：模拟通信系统、数字通信系统
其中，数字通信的优缺点：
- 优点：
- 抗噪声、抗干扰性能更好，可实现传输差错控制；
- 易于与现代数字信号处理技术结合；
- 易于用大规模数字集成电路实现，设备简单；
- 易加密，保密性好； - 缺点：（待补充）
2）按照复用方式分为：时分复用、频分复用、码分复用通信系统
3）按照工作方式分为：单工、半双工、全双工通信系统
（上图中从上往下依次为：单工、半双工、双工）
4）按照传输方式分为：并行、串行通信系统
3 通信系统结构
1）普适性通信系统结构
2）模拟通信系统结构
相比于普适性通信系统结构，模拟通信系统结构多了对模拟信号的调制和解调。
3）数字通信系统结构
相比于普适性通信系统结构，数字通信系统结构除了增加了对数字信号的调制和解调，还多了信源与信道的编码与译码，以及加密和解密过程。
- 信源编码与译码的目的：提高信息传输的效率，完成模/数转换；其中信源编码的任务是将信息转换成二进制数据，并进行适当的数据压缩。
- 信道编码与译码的目的：增强抗干扰能力，其中信道编码的意义是检错并纠错。
- 加密与解密的目的：保证所传信息的安全；
- 数字调制与解调的目的：形成适合在信道中传输的带通信号。
在数字调制与解调的过程中，主要是基带调制+载波调制与载波解调+均衡判决。
其中载波调制：把基带信号映射为带通信号的过程，这个带通信号以频率fc为载波。
其中基带信号指幅度在零/低频处不全为零，在高频处为零；带通信号指在以f = fc为中心的一个频带内幅度不全为零，其中载波频率fc>>0。
载波调制的原因：满足天线发射的要求，并且利于频率资源的利用。
4 信息论基础
1）消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大
2）信息量I = -logaP(x)，其中P(x)表示消息发生的概率。若a = 2，则信息量I的单位称为比特；若a = e，则信息量I的单位称为奈特
5 通信性能的衡量指标
1）有效性
① 码元（符号）传输速率RB：单位时间传送码元的数目，单位为波特，简记为B
② 信息（比特）传输速率Rb：单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒，简记为b/s，或bps
③ 频带利用率：单位带宽（1Hz）内的传输速率
2）可靠性
6 正交频分复用OFDM技术的背景
OFDM（正交频分复用，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）
1）高速传输带来的新问题：随着数据传输速率的提高，符号周期T很小，高速传输时会产生多径效应
2）OFDM技术要素：
① 增大符号周期：发射端串联传输转成并联传输，可以抑制多径效应
② 多载波调制
③ 载波相互正交
