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一、信号基础：时域与频域
- 信号：通信中数据的载体，传输本质是信号的变换与处理。
- 时域：看信号随时间怎么变（示波器）。
- 频域：看信号由哪些频率组成（频谱仪）。
- 任意复杂信号 = 不同幅度、频率、相位的正弦波叠加。
- 正弦三要素：幅度 A、频率 f、相位 θ。
二、傅里叶级数 vs 傅里叶变换
- 傅里叶级数 FS适用：周期信号结果：离散频谱（基频整数倍）
- 傅里叶变换 FT适用：非周期信号结果：连续频谱（全频率）
- 对偶规律周期→离散频谱；非周期→连续频谱时域离散→频域周期；时域连续→频域非周期
三、编码 vs 调制
- 编码：信息 → 0/1 比特流（信源编码、纠错编码）。
- 调制：0/1 比特 → 加载到载波，变成可传输波形（QPSK、QAM 等）。
四、基带是什么
- 基带：未调制的原始低频信号，靠近 0Hz。
- 负责：编码、解码、调制解调算法、数据处理。
- 不能直接天线发射，必须调制到射频。
五、射频前端、天线、发射
- 发射：整个信号发送的过程 / 功能。
- 射频前端：电路模块，完成上变频、功率放大、滤波、收发切换。
- 天线：无源器件，实现电信号 ↔ 电磁波转换，具有互易性。
六、天线核心知识点
- 基本原理：交变电流产生电磁波；半波振子最常用。
- 方向图：E 面、H 面；主瓣、旁瓣、零点、半功率角 HPBW。
- 全向 / 定向：全向均匀辐射；定向能量集中、增益高。
- 关键参数
- 方向系数 D：只看方向性
- 辐射效率 η：功率转化能力
- 增益 G = η × D（最常用指标）
- 增益不是放大，是能量聚焦
- 回波损耗 S11：越小越好，-10dB=10% 反射，-20dB=1% 反射。
- 极化：线极化、圆极化；必须收发极化匹配。
- 常见天线：对称振子、单极子、微带、八木、抛物面。
七、信道衰落模型
1. 大尺度衰落
- 路径损耗：随距离增大而衰减（Friis 公式）。
- 阴影衰落：障碍物遮挡导致慢衰落。
2. 小尺度衰落
- 多径衰落：多条路径叠加，信号快速起伏。
- 多普勒频偏：移动造成频率偏移，信道时变。
3. 多径效应后果
- 时延扩展 τmax → 相干带宽 Bc=1/τmax
- 信号带宽 > Bc → 频率选择性衰落 → 码间干扰 ISI
- 信号带宽 < Bc → 平坦衰落
4. 多普勒效应
- 移动 → 频偏 fd → 相干时间 Tc=1/fd
- 码元时间 > Tc → 快衰落
- 码元时间 < Tc → 慢衰落
5. 信道均衡
抵消码间干扰 ISI，常用：ZF、MMSE、判决反馈均衡。
八、通信系统性能指标
- 频谱效率：η = Rb / BW（bps/Hz）
- 误比特率：BER = 错误比特 / 总比特
- 比特信噪比：Eb/N0 = (S/N) × (BW/Rb)
- 香农容量：C = n·BW·log₂(1+SNR)
- 香农极限：Eb/N0 ≥ -1.6 dB（无差错底线）
- 调制阶数：越高越快，BER 越大；信道好高阶，信道差低阶。
- 信道编码：加冗余纠错，提升可靠性，略降效率。
九、完整发送链路
信源 → 编码 → 基带信号 → 调制 → 射频前端 → 天线 → 发射 → 信道
田馥甄-你就不要想起我
