通信系统与信息理论基础知识详解

# 通信系统与信息理论基础知识详解
## 1.1 通信的基本概念
### 1.1.1 通信的发展历程
- 原始通信方式
  - 击鼓
  - 烽火
- 近代通信方式
  - 电报
  - 电话
  - 电视
  - 因特网
### 1.1.2 数字化趋势
- 智能化
- 宽带化
- 移动化
- 个性化
### 1.1.3 综合化
- 声音
  - 语音
- 图像
  - 视频
### 1.1.4 信息、消息与信号
- 信息
  - 消息中蕴含的有效内容
- 消息
  - 语言、文字、数据、图像等
- 信号
  - 消息的电表示形式/传输载体
## 1.2 通信系统模型
### 1.2.1 通信系统一般模型
- 流程
  - 信源 → 发送设备 → 信道 → 接收设备 → 信宿
- 组成部分
  - 信源
    - 消息的发源地
  - 发送设备
    - 将消息转换为适合在信道中传输的信号
  - 信道
    - 信号传输的媒介
  - 接收设备
    - 将信道中的信号转换为消息
  - 信宿
    - 消息的接收者
### 1.2.2 模拟通信系统模型
- 信号转换
  - 模拟消息 → 基带信号 → 已调信号（传输）
- 信号编码
  - 数字基带信号 → 数字调制信号
- 过程
  - 信源编码
  - 信道编码
  - 加密
  - 调制
  - 发射
- 目的
  - 提高有效性
  - 增强抗干扰能力
### 1.2.3 数字通信系统模型
- 复用方式
  - 时分复用
  - 频分复用
  - 码分复用
- 示例
  - AM广播系统
    - 中波通信
    - 调频
    - 调幅
## 1.3 通信系统分类与通信方式
### 1.3.1 通信系统分类
- 按信号特征
  - 模拟通信系统
  - 数字通信系统
- 按传输媒介
  - 有线通信系统
  - 无线通信系统
- 按通信业务
  - 电话通信系统
  - 数据通信系统
  - 图像通信系统
### 1.3.2 通信方式
- 按消息传送方向
  - 单工通信
  - 半双工通信
  - 全双工通信
- 按同步方式
  - 异步通信
  - 同步通信
- 按传输媒质
  - 有线通信
  - 无线通信
## 1.4 信息及其度量
### 1.4.1 信息熵
- 信息的度量单位
### 1.4.2 离散信源的信息熵
- 与事件发生的概率有关
### 1.4.3 平均信息量
- 信息熵的统计平均值
## 1.5 通信系统主要性能指标
### 1.5.1 有效性指标
- 传输速率
- 频带利用率
### 1.5.2 可靠性指标
- 误码率
- 误信率