該篇將開始學習無線通信時遇到的一些基本概念羅列出來，避免混淆和忘記，算是為後續進階學習打基礎吧！

1、信道：信道可分為有線信道和無線信道兩大類。前者包括明線、對稱電纜、同軸電纜和光纜，後者包括地波傳播、短波電離層發射、超短波或微波視距中繼。有時信道不單指傳輸媒介，還包括相關的變換裝置（如發送設備、接收設備、調制器和解調器），我們稱之為廣義信道。

2、信道容量（Channel Capacity）：信道上可以被傳輸的最大速率。與信道容量相關的幾個概念如下：

• 數據率（data rate）：通常使用bit/s表示
• 帶寬（bandwidth）：指傳輸信號所占的帶寬，用Hz表示。日常生活中常把數據率（bit/s）稱作“帶寬”，如“帶寬10M的網絡”。
• 噪聲（noise）：我們關心的是通信線路上的平均噪聲電平，關註的是統計學上的意義，而不是單個的突發噪聲。
• 誤碼率（error rate）：差錯發生率。

3、奈奎斯特帶寬（無噪聲的完美信道條件下）：在無噪聲的條件下，數據率的限制僅僅來自於信號的帶寬。若帶寬為B，可被傳輸的最大信號速率就是2B。這在一定程度上表明了數據率和帶寬的正相關關系。

4、香農容量（有噪聲的真實信道）：考慮噪聲的條件下，帶寬和信噪比共同決定一個信道的容量。對於高斯白噪聲而言，計算公式為：C=Blog2(1+S/N)。

5、空中接口頻率資源稀缺性：無線通信的頻率資源之所以相對有線通信更具稀缺性，是因為無線通信中傳遞信號的電磁波，其傳播方式在視距的情況下遵循自由空間傳播模型，如太陽光一樣，向四周發散傳播，同頻率信號之間幹擾不可避免，而有線通信中卻可以通過控制電磁波的傳播路徑，消除這種幹擾。正是由於空口頻率資源的稀缺，所以包括復用、無線資源管理、功率控制等都是為了盡最大可能利用頻率資源而設計。

6、復用技術：所謂復用就是指區分在同一頻段下通信等不同終端等技術，系統必須能有效區別各終端才能完成通信。一般有以下幾種復用方式：

• 空分復用是從空間上將使用同一頻率的不同終端區別開來
• 頻分復用是將一個頻段分為若幹塊，不同的終端占用不同塊
• 時分復用是從時間上將終端區別開，不同終端通過占用不同的時間來實現區分
• 碼分復用是通過終端占用的不同的擴頻碼來區分

　　我們熟知的廣電系統中的各個電視臺就是使用頻分復用來區分的，每個電視頻道就是一個獨立的頻率段，與此類似的還有同屬廣電系的廣播。

7、電信系和廣電系的不同點：

• 廣電系的架構是單向的，均是電視臺或廣播電臺向觀眾或聽眾單向發送信號，所以廣電系的頻分僅僅是前向鏈路（下行鏈路）的頻分。
• 廣電系傳遞給每一個用戶的信號都一樣，一個頻道可以服務成千上萬戶，而電信系的用戶是在溝通和交流，顯然每個用戶的信號都與別的用戶不同，所以一個用戶必須獨占一個頻道來實現通信。

8、CDMA（Code Division Multiple Access）：碼分多址。該技術使用擴頻碼區別不同的終端。在信噪比很低（S/N<<1）時，香農定理可以簡化為：C/B～～1.44S/N。可以看出，在傳輸同樣速率信號的情況下，如果增加信道的帶寬，就可以降低接收機信噪比的要求。降低信噪比有很多好處，比如發射機的功率可以降低；又或者同樣的發射功率，接收機和發射機之間的距離可以增加，從而擴大了基站的覆蓋範圍。此外，降低接收機信噪比的要求還可以對抗幹擾。

9、信源編碼與信道編碼：前者要考慮的是減少冗余度的問題，也就是不要將廢話，盡量要精煉；後者要考慮的是在一個處處是噪聲的嘈雜環境中，你的話不斷被噪聲打斷，但你依然要讓對方聽得明白的問題。

10、分集技術：常用分集技術有三種，即空間分集、時間分集、頻率分集。其都是為了應對無線變參信道而設計的一種幹擾平均化的手段。

• 空間分集：為了克服某一條無線路徑的衰落帶來的失真，采用接收多條無線信道的方法，使得空間路徑帶來的幹擾平均化。
• 頻率分集：為了克服某個頻率的幹擾帶來的失真，采用調頻的方式來使得幹擾在幾個載頻之間平均。
• 時間分集：將碼字的b個比特分散到n個幀中，以改變比特間的臨近關系，也被稱為交織技術，顯然，n值越大，傳輸特性越好，但傳輸時延也越大。

11、數字調制：經過“采樣-量化-信源編碼-信道編碼”得到了一長串的0101的比特流，將這串比特流信息嵌入電磁波中的過程稱為調制，調制之後就可以通過發射機發射出去了。一個電磁信號可以用一個正弦波表達，而正弦波無非3個參數：振幅、頻率和相位，要將比特流信息嵌入進去，也只能從這3個參數上打主意，故將數字數據轉變為電磁信號的基本編碼或者說調制技術相應有3種：幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控。

12、調制的意義：

• 為了和信道匹配。無線通信中，信道是大氣層，在大氣層中，音頻信號的傳輸將急劇衰減，而較高頻率範圍的信號可以傳播到很遠距離，因此須在發射機中將這些音頻信號嵌入到另一個較高頻率的信號中。
• 電磁波的頻率要與天線尺寸匹配。一般天線尺寸為電磁信號的1/4波長為佳。
• 在高頻段更易於采用頻分復用。一路語音信號就要占用64kHz，低頻段沒用這麽多頻譜資源。

無線通信學習筆記1---基本概念篇