1.了解信号的传输方式、编码与调制、信道的极限容量

声明：该学习笔记来自湖科大教书匠，笔记仅做学习参考

1.1 了解信号的传输方式

串行传输与并行传输

同步传输与异步传输
为什么需要收发双发时钟同步？
不同设备的时钟频率存在一定差异，时钟频率不可能做到完全相同。判别信号的时刻的会有所误差，这种误差会随时间逐步累积使得后序信号判断错位，无法对信号进行正确判断，需要采取方法使得收发双方实现时钟同步

单工、半双工、全双工

单工通信的传输媒体中只有一个信道，要么是发送信道，要么是接收信道
半双工、全双工通信的传输媒体中有两个信道，发送信道和接收信道（如下图）
若使用信道复用技术，一条传输媒体可包含多个信道

1.2 编码与调制

下图来自：编码与调制

1.2.1 常用编码

不归零编码（高1低0）
不归零编码中码元不会出现零电平
不归零编码缺点：存在同步问题

归零编码（凸1凹0）
由于归零使得可以区分连续的几个码元，接收方可以清晰辨别每一个码元，这也是归零编码的优点，同时也是缺点，由于每次都归零占据了数据带宽，挤占了本应该传输数据的带宽。
优点：自同步。缺点：编码效率低

曼彻斯特编码（中心处都有跳变，中间下跳变1，中间上跳变0）
码元中间时刻的跳变既表示时钟又表示数据

差分曼彻斯特编码（中心处都有跳变，边界处有跳变表示0，边界处无跳变表示1）
跳变仅表示时钟，码元开始处电平是否发生变化表示数据

例子练习

1.2.2 调制方法

基本调制方法，1个码元只能包含1个比特信息

调幅：两个幅度，其中一个幅度代表1，无幅度代表0
调频：两个波峰两个波谷代表0，四个波峰四个波谷代表1
调相：从起始位置向上为0，从起始位置向下为1

如何能使1个码元包含更多比特？混合调制

下图叫做星座图
一个点表示一个码元，一个码元对应一种波形

每种码元可以对应表示4个比特
任意两个相邻码元只有1个比特不同

了解一下其他调制方法

QPSK
一个码元（图中表现为点）对应一种波形，一个波形对应2bit
下图来自：说说调制

四种初始相位，每种初始相位的波形对应两个数字
下图来自：说说调制

16QAM（3G的调制方式）
一个码元对应一种波形，一个波形对应4bit
下图来自：说说调制

64QAM（4G的调制方式）
一个码元对应一种波形，一个波形对应6bit
下图来自：说说调制