RFID原理及应用期末复习笔记 | 第2章：数字通信基础

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第2章：数字通信基础

学习目标：

数字通信基础
信号的编码与调制
数据传输的完整性
数据安全性

（1）通信模型

数字通信系统是利用数字信号来传输信息的通信系统。

(Source coding)
信源编码与信源译码:完成模拟/数字信号转换
(Channel coding)
信道编码与信道译码：增强信号抗干扰能力，提高传输的可靠性
(modulation/demodulation)
数字调制：改变载波参数，使其按照传输信号的特点变化而变化的过程；通过将数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号

各部分的作用

1.信源

用来产生信号，这里的信号可以是数字信号也可以是模拟信号。整个过程中传输的是数字信号，但是产生的也可以是模拟信号，因为在整个模型中有一个关键的部件是信源编码可以把信源产生模拟信号转换成数字信号。

2.信源编码

信源编码有两个作用：①提高信号传输的有效性。

首先要理解什么是信号传输的有效性？
例如：有两辆卡车都可以装5000千克，其中一辆实际装了3000千克，另一辆实际装了4000千克。那么可以说实际装4000千克的卡车有效性更好。在通信中“有效性”主要是指在一个码元中包含的二进数多的有效性就比较好。这里涉及到码元和二进制，利用一个图跟大家说明在传递信息的过程中二者之间的关系。


其次需要知道是利用什么方法提高了有效性？

通过压缩编码技术减少码元的数目来降低码元速率。码元数目减少了，但是要传输的二进制数不变，那么每个码元中包含的二进制数就会增多，有效性得以提高。

②完成模数转换（A/D转换）
当信源产生的是模拟信号时，信源编码器可以把模拟信号转换成数学信号，来实现模拟信号和数字信号的转变。

3.信道编码

信道编码的作用：进行差错控制（实质就是对要传输的码元进行监督看是否在传输过程中出现错误）简单了解一下是如何进行差错控制的，信号在传输过程中会受到噪声的干扰，在通信中噪声是不能消除的，理想信道是没有噪声的，但是实际在传输过程中，噪声并不能消除。这些噪声会导致传输的信号出现错误，为了减小差错，在本来要传输的码元中加入“监督码元”来监督传输的码元是否错误。接收方通过加入的监督码元来发现错误和纠正错误。加入“监督码元”的过程称为信道编码，是有信道编码器来实现。

4.加密

数学信号在传输过程中可以对数字信号进行加密，实现信号的保密传输。

5.数字调制

数字调制的作用： 把数字基带信号的频谱帮到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。

6.同步

收发两端的信号在时间上保持步调一致。 很多同学对于同步的理解很困难，在这里简单介绍一下，例如：课堂上，老师想要小明来回答问题，老师首先要点小明的名字，听到自己的名字被点时，小明会站起来，准备好听问题然后回答问题。这个过程同学们可以类比成同步。在通信中传输数字信号时