所有通信系統(tǒng)包括發(fā)射器（TX），接收器（RX）和傳輸介質(zhì)（圖1）。
TX和RX使得能夠傳輸與傳輸介質(zhì)兼容的信息信號，這可能涉及調(diào)制。
一些系統(tǒng)使用某種形式的編碼來提高可靠性。
本文中討論的信息被認為是不歸零（NRZ）二進制數(shù)據(jù)。
傳輸介質(zhì)可以是銅纜，例如非屏蔽雙絞線（UTP）或同軸電纜，光纖電纜或用于無線通信的無障礙空間。
在所有情況下，信號將被介質(zhì)大大衰減并疊加噪聲。
噪聲而非衰減通常決定通信介質(zhì)是否可靠。
通信可分為兩大類：基帶或?qū)拵А?/p>
所謂的基帶傳輸是數(shù)據(jù)直接通過介質(zhì)本身傳輸，例如通過RS-485或I2C鏈路傳輸?shù)拇袛?shù)字數(shù)據(jù)。
最初的10Mbps以太網(wǎng)是基帶通信。
寬帶傳輸意味著使用調(diào)制（以及在某些情況下多路復(fù)用）技術(shù)。
有線電視和DSL可能是寬帶通信的最佳示例，而蜂窩數(shù)據(jù)也是寬帶。
還有兩種通信模式，同步或異步。
同步數(shù)據(jù)（例如SONET光纖通信中的數(shù)據(jù)）是時鐘控制的，而異步模式使用啟動和停止位，而異步模式則用于RS-232和其他技術(shù)。
此外，通信鏈路也分為單工，半雙工或全雙工。
單工鏈路是指單向通信，廣播是一個簡單的例子。
雙工是指雙向通信。
半雙工是與發(fā)送和接收通道交替相同的通道。
全雙工意味著同時（或至少同時）發(fā)送和接收，例如電話呼叫。
拓撲也是溝通的基礎(chǔ)。
點對點，點對多點和多點都是常見的拓撲。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括總線，環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
它們不一定要求適用于所有傳輸介質(zhì)。
在傳輸過程中，數(shù)據(jù)受到很多“傷害”，尤其是噪聲。
計算帶寬和數(shù)據(jù)速率應(yīng)假設(shè)加性高斯白噪聲（AWGN）。
噪音來源各不相同。
例如，熱激發(fā)產(chǎn)生噪聲，這對接收器的前端影響最大。
電阻器和晶體管也是噪聲源，半導(dǎo)體是另一種噪聲源。
互調(diào)失真也會產(chǎn)生噪聲。
另外，由在非線性電路中混合產(chǎn)生的信號引起的干擾信號也被認為是噪聲處理。
其他噪聲源包括通過電容或電感耦合從電纜獲取的信號。
汽車點火引起的沖擊噪聲，由開/關(guān)電機或繼電器引起的感應(yīng)沖擊以及電源線尖峰對數(shù)字信號特別不利。
由電源線引起的60Hz“嗡嗡”噪聲是另一個例子。
耦合在同一電纜中的一對導(dǎo)線和另一對導(dǎo)線之間的信號可以產(chǎn)生“交叉干擾”。
噪聲。
在無線鏈路上，噪聲可能來自大氣（如閃電），甚至來自各種行星。
由于噪聲通常是隨機的，因此其頻譜非常寬泛。
通過簡單濾波來限制帶寬可以降低噪聲。
但縮小帶寬顯然會影響數(shù)據(jù)傳輸速率。
同樣重要的是要注意，數(shù)字系統(tǒng)中處理噪聲的方式與模擬系統(tǒng)不同。
S / N或C / N用于模擬系統(tǒng)，但*評估的數(shù)字系統(tǒng)通常使用Eb / N0。
Eb / N0是每比特能量與頻譜噪聲密度之比。
它通常表示為Eb / N0。
能量Eb以焦耳表示，其是信號功率（P）和比特時間t的乘積。
由于數(shù)據(jù)容量或速率C（有時稱為R）是t的倒數(shù)，Eb = P / R. N0 = N（噪聲功率）/ B（帶寬）。
使用上面的定義，我們可以看出Eb / N0和S / N之間的關(guān)系如下：Eb / N0 = S / N（B / R）記住，Eb / N0和S / N也可以用dB表示。
在數(shù)字系統(tǒng)中，每一點能量都能夠更準確地測量噪聲。
這是因為信號傳輸通常在短時間內(nèi)進行，并且能量在這段時間內(nèi)均勻分布。
通常模擬信號是連續(xù)的。
通常情況下，Eb / N0通常使用調(diào)制在系統(tǒng)的接收器輸入端確定。
它是噪聲水平的度量，將影響接收的誤碼率（BER）。
不同的調(diào)制方法具有不同的Eb / N0值和相關(guān)的BER。
另一種常見類型的信號損傷是衰減。
電阻損耗，濾波效應(yīng)和傳輸線不匹配不可避免地導(dǎo)致電纜衰減。
在無線系統(tǒng)中，信號強度通常遵循衰減公式，該公式與發(fā)射器和接收器之間的距離的平方成比例。
最后，延遲失真是信號損傷的另一個來源。
不同頻率的信號在傳輸信道上將具有不同程度的延遲，從而導(dǎo)致信號失真。
通道損傷最終會導(dǎo)致信號丟失和位傳輸錯誤。
噪聲是比特錯誤最常見的罪魁禍首。
丟失或改變的位將導(dǎo)致嚴重的傳輸錯誤，這可能使通信不可靠。
因此，誤碼率用于指示信道的傳輸質(zhì)量。
誤碼率是S / N的直接函數(shù)，并且僅指在給定時間段內(nèi)誤差比特數(shù)與發(fā)送比特總數(shù)的比率。
它通常被認為是大量傳輸比特中的錯誤概率。
每100,000比特傳輸?shù)恼`碼率為10-5。
“好”的定義誤碼率取決于應(yīng)用和技術(shù)，但10-5和10-12之間的誤碼率是一個共同的目標。