第三章 通信技术的历史和发展
3.1通信的概念
通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。所以，信号（Signal）是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。
相应的信号可分为模拟信号和数字信号，模拟信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是连续的，如电话机、电视摄像机输出的信号就是模拟信号。数字信号的自变量可以是连续的或离散的，但幅度是离散的，如电船传机、计算机等各种数字终端设备输出的信号就是数字信号。
通信的目的是传递消息，但对受信者有用的是消息中包含的有效内容，也即信息(Information) 。消息是具体的、表面的，而信息是抽象的、本质的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量来度量。
通信技术，特别是数字通信技术近年来发展非常迅速，它的应用越来越广泛。通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真，高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。当今的通信不仅要有效地传递信息，而且还有储存、处理、采集及显示等功能，通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。
通信系统就是传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和，包括信息源、发送设备、信道、接收设备和信宿(受信者) ，它的一般模型如图3-1-2所示。
信息源?发送设备?信道?接收设备?受信者
↑
图3-1-2通信系统一般模型
通信系统可分为数字通信系统和模拟通信系统。数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统，其模型如图3-1-2所示，
信信源源信道数字制器数信信字受道源信息?编?编?调? ?解?译?译?信码器码器道调器码器码器者 ↑
图3-1-2 数字通信系统模型
模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统，其模型如图3-1-3所示。
信息源?调制器?信道?解调器?受信者
↑
图3-1-3 模拟通信系统模型
数字通信系统较模拟通信系统而言，具有抗干扰能力强、便于加密、易于实现集成化、便于与计算机连接等优点。因而，数字通信更能适应对通信技术的越来越高的要求。近二十年来，数字通信发展十分迅速，在整个通信领域中所占比重日益增长，在大多数通信系统中已代替模拟通信，成为当代通信系统的主流。
3.2 通信的发展史简介
远古时代,远距离的传递消息是以书信的形式来完成的,这种通信方式明显具有传递时间长的缺点。为了在尽量短的时间内传递尽量多的消息,人们不断地尝试所能找到的各种最新技术手段。1837年发明的莫尔斯电磁式电报机标志着电通信的开始,之后，利用电进行通信的研究取得了长足的进步。1866年利用海底电缆实现了跨大西洋的越洋电报通信。1876年贝尔发明了电话,利用电信号实现了语音信号的有线传递，使信息的传递变的既迅速又准确，这标志着模拟通信的开始，由于它比电报更便于交流使用，所以直到20世纪前半叶这种采用模拟技术的电话通信技术比电报的到了更为迅速和广泛的发展。1937年瑞威斯发明的脉冲编码调制标志数字通信的开始。20世纪60年代以后集成电路、电子计算机的出现，使得数字通信迅速发展。在70年代末在全球发展起来的模拟移动电话在90年代中期被数字移动电话所代替，现有的模拟电视也正在被数字电视所代替。数字通信的高速率和大容量等各方面的优越性也使人们看到了它的发展前途。
3.3通信技术的发展现状和趋势
进入20世纪以来，随着晶体管、集成电路的出现与普及、无线通信迅速发展。特别是在20世纪后半叶，随着人造地球卫星的发射，大规模集成电路、电子计算机和光导纤维等现代技术成果的问世，通信技术在以下几个不同方向都取得了巨大的成功。 （1）微波中继通信使长距离、大容量的通信成为了现实。
（2）移动通信和卫星通信的出现，使人们随时随地可通信的愿望可以实现。 （3）光导纤维的出现更是将通信容量提高到了以前无法想象的地步。
（4）电子计算机的出现将通信技术推上了更高的层次，借助现代电信网和计算机的融合，人们将世界变成了地球村。
（5）微电子技术的发展，使通信终端的体积越来越小，成本越来越低，范围越来越广。
例如，2003年我国的移动电话用户首次超过了固定电话用户。根据国家信息产业部的统计数据，到2005年底移动电话用户近4亿。
随着现代电子技术的发展，通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。随着科学技术的进步，人们对通信的要求越来越高，各种技术会不断地应用于通信领域，各种新的通信业务将不断地被开发出来。到那时人们的生活将越来越离不开通信。
第四章2ASK的基本原理和实现
4.1 2ASK的产生
二进制振幅调制就是用二进制数字基带信号控制正弦载波的幅度，使载波振幅随着二进制数字基带信号而变化。由于二进制数字信号只有两个不同的码元，因此幅度受控后的正弦波也只有两个不同的振幅，如图4-1-1所示。s(t)为调制信号，持续时间为,在二进制中，码元宽度等于比特宽度，所以在二进制数字调制中有=。 (t)为已调信号，它的幅度受s(t)控制，也就是说它的幅度上携带有s(t)的信息。
图4-1-1 二进制振幅调制波形
产生已调信号 (t)的部件称为2ASK调制器。图4-1-2是用相乘器实现的2ASK调制器及2ASK信号产生过程的波形示意图。输入是二进制单极性全占空数字基带信号s(t),载波是c(t),输出是已调信号 (t)。
图4-1-2 2ASK调制器及2ASK信号的产生
4.2 2ASK的功率谱和带宽
2ASK信号的功率谱示意图如图4-2-1所示：
图4-2-1ASK信号的功率谱
由图可知，2ASK信号的功率谱是基带信号功率谱的线性搬移，其频谱的主要带宽是二进制基带信号频谱主瓣宽度的两倍，即=2
式中是数字基带信号的带宽，在数值上等于数字基带信号的码元速率。
4.3 2ASK信号的解调及抗噪声性能分析
2ASK信号的解调有两种方法即相干解调和包络解调。在此次课程设计中采用相干解调
法。
相干解调也称为同步解调，因为这种解调方式需要一个和发送载波同频同相的本地载波。为说明图4-3-1中的2ASK信号的相干解调器框图中所示部件能从已调2ASK信号中检测出原发送信息，在忽略噪声的情况下画了方框图中各点的波形，如图4-3-2所示。
图4-3-1 2ASK信号的相干解调器
