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模块1 通信系统的端到端框架
（一）模拟通信系统
模拟通信系统将信息直接以电信号形式传输。发送端通过将连续信息转换为基带信号（信源）进行传输，接收端则将电信号恢复为连续消息。调制器将基带信号调制为适合信道传输的带通信号，而解调器则在接收端将已调信号还原为基带信号。
（二）数字通信系统
数字通信系统通过对信源、信道和信号进行编码和调制来实现信息传输。具体包括：
信源编码：通过A/D转换将模拟信号转为数字信号，并通过数据压缩技术减少码元数目和速率。 信道编码：通过加入抗噪声成分增强信号的抗干扰能力。 加密与解密：确保信息传输安全。 调制与解调：将基带信号调制为带通信号并通过ASk、FSk、PSk、DPSk等方式传输。 数字通信系统具有：
- 抗干扰能力强，噪声不累积，便于数字信号处理。
- 差错可控，易于集成和加密。
（三）通信系统方式
工作方式：
- 单工通信：仅单向传输。
- 半双工通信：双向传输但不能同时收发。
- 全双工通信：双向同时收发。
信号传输方式：
- 并行传输：多个码元同时传输，速度快但成本高。
- 串行传输：一个码元接着一个码元传输，适合远距离通信。
模块2 重要概念与辨析
（一）模拟信号与数字信号
- 模拟信号：电信号参量取值连续。
- 数字信号：电信号参量取值为有限个值。
（二）连续时间信号与离散时间信号
- 连续时间信号：信号自变量在连续时间内连续变化。
- 离散时间信号：信号仅在离散时间点有定义。
（三）通信系统分类
按通信业务：蜂窝通信、卫星通信、电报通信。 按调制方式：基带传输与带通信号传输。 按信号特征：模拟通信与数字通信。 按传输媒质：有线通信（光纤、同轴电缆）与无线通信（射频、微波）。 按工作波段：长波、中波、短波、远红外线。 按复用方式：频分复用、时分复用、码分复用。 模块3 信息及度量方法
（一）信息量
信息量衡量消息中不确定内容的量度。公式为：[ I = -\log_a P(X) ]其中，( a ) 为基数，( P(X) ) 为事件发生概率。
信息量单位：
- ( a = 2 )：比特（bit）
- ( a = e )：奈特（nats）
- ( a = 10 )：哈特莱（hartleys）
（二）等概率离散消息度量
- 二进制信号每个码元信息量为1比特。
- 四进制信号每个码元信息量为2比特。
- 八进制信号每个码元信息量为3比特。
（三）非等概率离散消息度量
通过熵的概念衡量信息量的期望值。
模块4 通信系统评价指标
（一）有效性
确保通信系统能够准确、可靠地传输信息。
（二）可靠性
衡量通信系统传输质量。关键指标包括：
- 误码率（BER）和误比特率（FER）。
- 误码率与误比特率何时相等：[ \text{BER} = \text{FER} \Rightarrow \frac{E_c}{N_0} = 2 ]
通过调制技术和信道编码技术提高可靠性。
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