1.7 本章小结

本章主要介绍通信系统的一些基础知识和基本概念，包括通信系统的组成与分类、主要通信方式、主要通信资源、模拟通信与数字通信系统、香农公式和通信系统的主要性能指标等。

通信系统主要由信源、发射机、信道、接收机和信宿组成。信源产生消息信号，主要包括语音、音乐、图像和计算机数据等；发射机对消息信号进行处理，把它转换为适合信道传输的形式；信道是信息传输的通道，一般都是非理想的，且由于噪声及干扰，都会造成信号的失真；接收机执行发射机的逆过程，把接收信号恢复成消息信号；信宿则是消息的接收者。通信系统的主要通信方式有广播方式和点对点通信两种。此外，通信系统的主要资源是信道带宽和发射功率。

通信系统，按其传输的信号特征、调制方式、传输媒介、工作频段等有不同的分类方式，最常见的就是模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统结构相对简单，信号只需要经过调制与解调。数字通信系统较为复杂，信号需要经过信源编码/解码、加密/解密、信道编码/解码、数字调制/解调、同步等一系列过程。与模拟通信系统相比，数字通信系统具有抗干扰能力强，传输差错可控，易于进行信号处理、变换及存储，易于加密，易于集成且易与现代技术相结合等优点，缺点是占用频带宽，系统复杂度高。

信道按传输媒介特性可分为有线信道及无线信道，按信道转移函数的特性可分为恒参信道和变参信道。对于恒参信道，给出了AWGN模型及线性时不变信道模型，理想恒参信道可实现信息的无失真传输，但实际的信道特性并不理想，会造成幅频失真和相频失真，这两种失真在数字通信系统中，会造成严重的符号间干扰。变参信道中，信号传输延时和衰减随时间变化，存在多径效应。

香农公式给出，对于带宽有限、平均功率有限的高斯白噪声连续信道，信息可以实现无差错传输的最大速率，这个最大速率就是信道容量。虽然香农信道容量定理没有指出如何实现这样的通信系统，但是这一理论为实际系统的设计提供了方向。

衡量通信系统优劣的重要依据就是有效性和可靠性。模拟通信系统的有效性指标为传输带宽，可靠性指标为输出SNR或解调增益。数字通信系统的有效性指标为传输速率和频带利用率，可靠性指标为平均符号差错概率。

通信系统的主要资源和基本性能指标是贯穿本书的两条主线。在数字通信系统设计中，通常根据频带利用率选择调制解调方式，根据逼近香农信道容量选择信道编码解码技术。