現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-現(xiàn)代通信之我見-文庫吧
2025-10-28 22:40 本頁面
【正文】 原的那部分信號，我們可以“偷懶”的將其無視。而正是由于這種偷懶，我們引入了失真。除了失真，還有噪聲來搗亂，由于系統(tǒng)模型不是理想的，我們在 信宿收到的信息都是多多少少失真了的。這時(shí)就要求我們有一定的噪聲容限，一定的解碼能力，去還原已經(jīng)失真的信號。這就好像，一個(gè)東北人聽北京人說話，覺得別扭，但是能聽懂，語意不丟失或誤判，我們就說這里面沒有失真。以上這一段，其實(shí)是在討論通信過程中我們時(shí)時(shí)都要考慮的兩個(gè)此消北京郵電大學(xué)現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（一） 3 彼長的方面：通信的有效性和可靠性。在大多數(shù)的通信系統(tǒng)中，前者由信道編碼保證，后者 由信源編碼保證，說來說去，編碼就是對（數(shù)字）信號進(jìn)行處理，這一點(diǎn)將在第 2節(jié)展開討論。 前文說到，人類覺得，通信受到的最大障礙就是時(shí)間和空間。 人們希望能夠在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間與任何人進(jìn)行即時(shí)通信。 要解決空間上的阻礙，我們就必須改變信號的形式和載體。 在解決空間障礙的基礎(chǔ)上，人類還想解決時(shí)間對通信造成的阻隔，這就變成了對高帶寬、高速率和低時(shí)延的追求，大容量的信道變成了優(yōu)良通信質(zhì)量的保障之一。舉一個(gè)例子 ，如果你吼一嗓子的聲音太小，離你很遠(yuǎn)的人聽不到，那么你就得改用喇叭，這就是改變信號形式的一種方式；如果你改打電話， 話音不再在空氣傳播而是在電線上跑，這就是改變了信號的載體。 這個(gè)例子拙劣的比喻了遠(yuǎn)程通信的兩個(gè)分支：無線通信和有線通信。關(guān)于這兩種通信方式優(yōu)缺點(diǎn)的爭論一直沒有停止過。教授我們班微波工程的徐坤老師說過這樣的一句話：無線是有限的，有線是無限的。個(gè)人深以為然。至于有線為什么比無線通信更有前景，這一點(diǎn)我將在第 5 節(jié)展開討論。 如果 1943 年 IBM 的主席 Thomas Watson 的預(yù)言 —— “我覺得在世界范圍內(nèi)，只需要五臺電腦來供應(yīng)市場就夠了。” —— 成真的話，那么恐怕我們就不用考慮通信的網(wǎng)絡(luò)化或綜合化的問題了。但是，僅僅是 在電信業(yè)務(wù)這方面，極其龐大的用戶數(shù)量就已經(jīng)使得原始的點(diǎn)對點(diǎn)、每對用戶占用一條線路的通信方式不再適用。經(jīng)過上學(xué)期《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的學(xué)習(xí)，我對通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有了入門級的理解。在我看來，將通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化，將通信業(yè)務(wù)綜合化，其實(shí)就好似一幫小朋友玩游戲。用的是小學(xué)生數(shù)學(xué)的算法，守的是小孩子之間約定一般單純和基礎(chǔ)的規(guī)矩。然而，正是由于算法、協(xié)議的簡單，網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)出來的通信能力是驚人的。 這，在我理解，就是交換節(jié)點(diǎn)的力量，就是“轉(zhuǎn)發(fā)”的力量。具體這一點(diǎn)，我將在第 3 節(jié)和第 4 節(jié)里集中討論。 最后一點(diǎn)發(fā)展方向，是“移動和個(gè)人化 ”。這一點(diǎn)完完全全出于市場的需求。在基本通信得以保障之后，人類自然追求更加便捷的通信方式。這就對通信終端和接入方式提出了要求。接入網(wǎng)，我覺得是我們這個(gè)行業(yè)忽視了太久的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)當(dāng)中的重要一環(huán)，這也就意味著，接入網(wǎng)技術(shù)的升級將是業(yè)界發(fā)展的方向。具體這一點(diǎn)，我主要在 節(jié)中進(jìn)行討論。 北京郵電大學(xué)現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（一） 4 2. 信號與系統(tǒng) 在“信息時(shí)代”，我們每天都聽到關(guān)于“信息”這個(gè)詞的各種討論。那么，究竟什么是“信息”，“信號”又是什么呢？ 在我們這一行里，很多人所堅(jiān)信的一個(gè)觀點(diǎn)就是：世界三元論。即，世界由物質(zhì)、能量和信息組成 。香農(nóng)說，信息就 是信息本身，不能由其它東西來解釋和定義。在我心中，這個(gè)世界上的所有事物，我們都可以把它理解成一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)，而信息，就是對某個(gè)事物狀態(tài)的表征和描述，即信息表征物質(zhì)屬性。就這么看來，我個(gè)人還是比較喜歡逆香農(nóng)信息定義：信息，就是確定性的增加。 信號，是信息的載體，是它的表現(xiàn)形式。廣義來講，只要其內(nèi)容包含信息，那么我們就能將一個(gè)東西說成是信號。比如，一個(gè)人的呼吸體現(xiàn)了這個(gè)人是否活著，呼吸頻率可以體現(xiàn)這個(gè)人 的心跳頻率等等訊息，那么我們就可以很安全的說，一個(gè)人的呼吸，是一種信號。狹義的來講，信號，就是具有光、電、聲等 形式的信號。我們這個(gè)專業(yè)的人，天天都要與狹義的信號打交道。 具體怎么打交道呢？我們認(rèn)識信號，又與“外行人”有何不同呢？ 這下，我們就不得不提到傅里葉。 英國的科學(xué)期刊《物理世界》曾經(jīng)將傅里葉變換評選為“世界上最偉大的公式”之一，我想，每一個(gè)學(xué)聲、光、電、力的工科學(xué)生見到這個(gè)公式后，都會感嘆于它的美麗。如果說學(xué)化學(xué)的人認(rèn)為，是各種粒子組成了他們的世界，那么，組成我們世界的粒子，就是單頻正弦波。 正弦函數(shù)，最原始的理解，就是在一個(gè)單位圓上勻速繞圈的點(diǎn)。它體現(xiàn)的，是最基本的周期性。 說到這兒，就不得不說說頻域。 人類認(rèn)識 這個(gè)宇宙，一直靠的是“盲人摸象”。由于視角的狹窄，我們一直以來，只能將世界劃分為很多方面來研究，不同的研究方向，我們注重世界的不同特性。 從 時(shí)域的角度去理解 世界 ， 是一個(gè)“ 最原始 ” 也“最自然”的選擇 。隨著時(shí)間流逝，人們發(fā)現(xiàn)了另一種 認(rèn)知世界的角度：世界上存在許多周期性的東西，如太陽東升西落、候鳥每年遷徙等，為何不將時(shí)間軸折疊，然后
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