通信八股总结for普联

一.信息论

1.香农公式

1.1 香农公式的内容

：信道容量(bps)

：信道带宽(Hz)

：信噪比（dB）。

1.2 香农公式的意义

揭示了在有噪声的通信信道中，信息传输速率的理论上限。

可以通过改进编码或者调制技术来解决这个理论极限。

1.3 如何增加信道容量/提高通信速率？

1. 增加信道带宽（提高通信频段的范围，或者采用更先进的多路复用技术）：但是对信道容量的提升是有极限的，因为带宽越大，噪声也越大。
2. 提高信噪比（提高信号功率：提升发射功率。降低噪声功率：采用好的噪声抑制技术等等）：对信道容量的提升是没有极限的，SNR越大，信道容量也越大。
3. 使用高级调制：比如64QAM甚至更高阶的调制技术；使用OFDM，高效的利用频谱资源。
4. 使用高阶纠错码，比如LDPC码和Polar码等等。
5. 使用MIMO技术：比如Massive MIMO，被使用在5G技术；
6. 减少多径干扰和信号衰落：使用波束成形或者信道均衡技术可以减少多径效应。
7. 提高数据压缩效率：通过压缩数据，可以在相同带宽和传输时间内传输更多的有效信息。比如，视频领域有H.264编码。
8. 光纤通信：光纤具有大带宽高速率的优势。在光纤上可以实现数百Gbps甚至Tbps的传输速率。
9. 超高频通信：即5G中使用的毫米波通信。该频段可以提高非常高的带宽。

1.4 为什么提高SNR和提升带宽都可以提高容量，现在通信系统的发展普遍去提升带宽而不是提高SNR呢？

1. 提升SNR的难度和代价高：
   1. 功率限制：发射功率受限于电力消耗、发热和硬件限制。并且发射功率过高会产生电磁干扰，对其他通信系统造成影响；
   2. 噪声不可避免；
2. 带宽提升技术很成熟，容易实现：
   1. 通信系统1G~5G不断的使用更高的频段来扩展带宽；
   2. OFDM等多载波技术和MIMO等技术，可以细分频谱资源，提升带宽利用率。
3. 从提升效果看：带宽B的增长会线性增加信道容量；而SNR的增加对信道容量C的影响是对数增加，对数增长是很慢的，因此增加带宽的效果更显著。

二、通信原理

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