通信工程是什么 通信系统总体结构是什么 通信系统设计中的关键因素是什么

通信原理是大学通信专业的一门必修、重要专业课。这门课的知识体系涵盖了信号系统、信息论、随机过程等多个学科，对于数学也有较高要求。所以对于广大的大学生朋友们，这是一个挑战!对于通信工作者来说，它也是解决问题的利器，身边需常备“通信原理”的教材，随时翻阅。

通信是什么?

通信技术是一种将数据从一个地方传送到另一个地方的技术。在任何类型的通信过程中，至少有三个要素，发送者(发射机)、接收者以及通道。广义讲：无论采用什么方法、使用什么传输媒介，只要将信息从一地传送到另一地，均可称为通信。

古代的飞鸽传书、烽火台都是通信。飞鸽传输的通信媒介是一只鸽子，它能够把绑在腿上的信息传递给对方。烽火台通过光传播，利用浓烟将前线敌人入侵的消息传递给后方。如果狭义的讲，通信一般只指现在的“电”通信。如电话、广播电视、无线通信等，通过有线或者无线电磁波来传递信息。

我们日常遇到的通信系统都比较复杂，但这些复杂的通信系统不是一蹴而就的，它们都经历了从简单到复杂、有线到无线、模拟到数字的发展历程。

信道是什么?

信道是一种物理介质，通过它来跟踪传输的信号。例如，我们家里使用的WiFi、有线局域网，蓝色的网线是信道，你的电脑可以是发射机，女朋友的电脑可以是接收机。

像手机这样的移动通信工具呢?

我们的手机和基站之间是双向通信的，均可以是发射机或者接收器。而在手机和基站之间的空中，所有其他障碍(例如，山、建筑等)可以是一个通道。简而言之，来自发射机的信号(数据)总是通过特定的信道到达接收者。

为什么会有这样的差异?从直觉上看，您可能会想到以下几个可能的原因。

1.发射机没有发送清晰的信号。(它本应发送与插图中所示形状完全相同的形状，但却未能发出如此清晰的信号)。

2.接收者没有很好地检测到信号。3.信号通过信道时发生变化(失真)。

任何这些问题都可能发生。实际上，在大多数情况下，所有这些问题都是同时发生的。研究通信技术的目的是为了尽可能地减少这些问题。

1.设计一个发送器，可以发射完全符合我意愿的信号?

2.如何减少信道产生的失真(噪声)的影响?

3.设计一个能够准确地检测到我所想要的信号的接收器?

哈哈。这时你可能会从课本中回忆起所有那些数学方程和技术，如传递函数、卷积、反褶积、脉冲响应、滤波、衰落等，而不知道为什么我们需要这些东西，以及这些东西是如何给出上述基本问题的答案?

其中最困难的问题是什么?我认为这是问题2。我们从教科书中学到的大部分理论和技术主要是为了找到问题2的答案。换句话说，如果我们能够找到这样的一种媒介(通道)，不扭曲通过它的信号，大部分的教科书就要变薄很多了。

通信系统总体结构

下面是一个典型的通信系统的例子。更具体地说，它是一种典型的无线通信结构。绿色的部分在无线和有线通信中都会看到，而紫色的部分可以在无线通信中看到。数字通信教科书或信号处理书籍中看到的是与绿色相关的部分。你在RF教材中看到的是紫色部分。在这里，班长不会详细地评论这些组件中的每一个。把这个插图放在这里的目的，只是给你一个完整的通信系统框架。

通信系统设计中的关键因素

在大多数通信中，我们将面临下面的挑战。班长在大学的时候，学习通信技术，一开始觉得很简单，但是慢慢地发现有很多东西需要学习，比一开始想象的要多得多。

但是后来才知道，了解这些细节是用来应对这些挑战的。

1.快速可靠(5G时代如何比4G更快速，更可靠?大带宽和差错控制)

2.多设备共享(想想通信系统中的多址技术)

3.更加智能，弹性伸缩

当你学习某项通信技术，你可以问问自己，你学的这个东西是干嘛的?它可以提高速度?还是为了提高可靠性?还是与媒体共享或可伸缩性有关?

后续学习方向

不管学习工科的哪一门类，最大的问题是‘我需要先学理论吗?’还是“我需要跳进一个应用程序，先有一些亲身体验吗?”正如你可能猜到的，对此没有任何明确的答案。无论你走哪一条路(首先是理论，还是先动手)，你都会因为你没有经历过的方式而感到缺少一些东西。

如果你以理论为先(比如从大学开始学习)，你会想：“我为什么要学这些奇怪的东西?","这在实际意义上意味着什么?”“这真的对日常工程工作有帮助吗?”如果没有明确的答案来回答这些问题，要坚持这些理论(教科书)是很有挑战性的。

如果你先动手(经验)，你可能会遇到许多情况：“我知道这起作用，但为什么会起作用呢?我现在看到了这是怎么回事?”为什么书上和技术规范中提出了如此奇怪的算法和方程式?为了找到这些问题的答案，你需要对你所在领域的理论背景进行一些研究