第2章 空间激光通信基本原理

|2.1 通信基本原理|

通信的根本目的就是实现信息从信源到信宿的传递。信息有不同的形式，例如：符号、文字、语音、音乐、数据、图片、活动图像等。典型的通信系统可由图2-1所示的模型加以概括，信源的作用是把各种可能的消息转化为原始信号。为了使这个原始信号适合在信道中传输，由发送设备对原始信号完成某种变换，然后再送入信道。信道是指信号传输的通道。接收设备的功能与发送设备相反，负责从接收信号中恢复出相应的原始信号，而信宿将复原的原始信号转换成相应的消息。

图2-1 通信系统的简化模型

通信系统又分为模拟通信系统和数字通信系统两大类。模拟通信系统典型简化模型如图2-2所示。发送端的连续消息要变换为原始信号。接收端将收到的信号反变换为原连续消息。为了进行信道传输，需要将原始信号变换为适合信道传输的信号。该信号需要具备两个特征：一是要携带消息，二是能够适应在信道中传输。原始信号称为基带信号，信道中传输的信号称为频带信号。

图2-2 模拟通信系统典型简化模型

数字通信系统典型简化模型如图2-3所示。信源经过加密器加密，再经过编码器编码后，经过调制器调制成适合信道传输的信号，在接收端经过反向处理后得到原始信息给受信者。

图2-3 数字通信系统典型简化模型

数字通信系统典型调制方式见表2-1。

表2-1 数字通信系统典型调制方式

为了提升传输信息的容量，通常在信号域采用复用的方式。常用的复用方式包括空分、频分、时分和码分复用等。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用是用抽样或脉冲调制方法使不同信号占据不同的时间区间；码分复用是用一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号；空分复用是在空间上将信道区分开来，使信号占用不同的空域。