通信原理
一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统（发送端）、传输系统（传输网络）、目的系统（接收端）。
通信的目的是传送消息，数据 (data) 是运送消息的实体，信号 (signal) 则是数据的电气或电磁的表现。
1. 信号与信道
信号根据其代表消息的取值方式不同，可分为两类：
- 模拟信号（或连续信号）——代表消息的参数的取值是连续的。
- 数字信号（或离散信号）——代表消息的参数的取值是离散的。在使用时间域（时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形就称为码元。在使用二进制编码时，只有两种不同的码元，一种代表 0 状态而另一种代表 1 状态。
信道 (channel) 一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体。信道和电路并不等同，一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
2. 通信的方式
通信有三种基本方式：
单向通信只需要一条信道，而双向交替通信或双向同时通信则都需要两条信道（每个方向各一条）。显然，双向同时通信的传输效率最高。
- 单向通信（单工通信）——即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。如无线电广播、有线电广播、电视广播
- 双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也就不能同时接收）。
- 双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。
3. 调制
来自信源的信号常称为基带信号（即基本频带信号）。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量，为此，就必须对基带信号进行调制 (modulation)。
基带调制（编码）——仅仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特性相适应，变换后的信号仍然是基带信号。由于这种调制是把数字信号转换为另一种形式的基带信号，因此大家更愿意把这种过程称为编码 (coding)。
带通调制（载波）——使用载波 (carrier) 进行调制，把基带信号的频率范围搬移到较高的频段，并转换为模拟信号，这样就能够更好地在模拟信道中传输。经过载波调制后的信号称为带通信号，即仅在一段频率范围内能够通过信道。
4. 数字通信的优点
数字通信的优点就是：虽然信号在信道上传输时会不可避免地产生失真，但在接收端只要我们从失真的波形中能够识别出原来的信号，那么这种失真对通信质量就没有影响。码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，或噪声干扰越大，或传输媒体质量越差，在接收端的波形的失真就越严重。
5. 其他概念
信噪比——信号的平均功率和噪声的平均功率之比，常记为 S/N，并用分贝 (dB) 作为度量单位。即： $$ 信噪比（dB）=10log_{10}(\frac{S}{N});(dB) $$ 香农公式——信道的极限信息传输速率 C 是$C=Wlog_2(1+\frac{S}{N});(bit/s)$。香农公式表明，信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的极限传输速率就越高。香农公式指出了信息传输速率的上限。
复用 (multiplexing) 是通信技术中的基本概念，如下图。信道复用技术主要有：
- 频分复用 FDM(Frequency Division Multiplexing)
- 时分复用 TDM(Time Division Multiplexing)
- 统计时分复用 STDM(Statstic TDM)
- 波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexing)
- 码分复用 CDM(Code Division Multiplexing)——即码分多址 CDMA(Code Division Multiple Access)，码分复用最初用于军事通信，因为这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。