通信系统,基本原理。 一、概述 通信系统,就是实现信息从信源到信宿有效传输的一系列设备与技术的总和。它主要包括信源、发送设备、信道、接收设备和信宿五个基本部分。信息在这里以电信号、光信号或其他物理量的形式存在,经过编码、调制等处理后,通过物理媒介传输至接收端,再经过解调、解码恢复成原始信息。 二、信号与频谱 理解通信系统,首先需掌握信号与频谱的基本概念。信号是信息的载体,可以是模拟信号或数字信号。频谱则是信号在频域中的表示,反映了信号中不同频率成分的分布情况。在通信系统中,信号的频谱特性对于确定传输带宽、选择合适的调制方式等至关重要。 三、调制与解调 调制是通信系统中的一个核心环节,它将基带信号转换为适合在信道中传输的已调信号。常见的调制方式包括振幅调制、频率调制、相位调制以及它们的组合形式,如正交幅度调制。调制的目的在于提高信号的抗干扰能力、有效利用信道带宽以及实现频谱资源的共享。解调则是调制的逆过程,旨在从接收到的已调信号中恢复出原始的基带信号。 四、信道与信道编码 信道是信号传输的物理媒介,其特性直接影响通信系统的性能。信道可能引入噪声、衰减、时延等多种干扰,导致信号失真或丢失。为了对抗这些不利因素,通信系统引入了信道编码技术。信道编码通过在发送端添加冗余信息,使得接收端在接收到部分受损信号时仍能通过纠错算法恢复出原始信息。常见的信道编码方式有线性分组码、卷积码、Turbo码和LDPC码等。 五、复用与多址技术 随着通信需求的不断增长,如何高效利用有限的信道资源成为亟待解决的问题。复用技术应运而生,它允许多个信号在同一信道中同时传输,从而提高了信道利用率。常见的复用方式有频分复用、时分复用和码分复用等。而多址技术则是无线通信中的关键技术,它使得多个用户能够共享同一信道资源而不相互干扰。常见的多址方式有频分多址、时分多址、码分多址以及正交频分多址等 六、同步技术 同步是通信系统中另一个关键环节,它确保了发送端与接收端在时间上的一致性。在数字通信系统中,同步包括载波同步、位同步和帧同步等。载波同步用于恢复接收信号的载波频率和相位;位同步用于确定接收信号中每个码元的起始时刻;帧同步则用于识别数据帧的起始和结束位置。同步的准确性和稳定性对于保证通信质量至关重要 七、性能指标 评价一个通信系统的优劣,通常需要考察其多个性能指标,如有效性、可靠性、抗干扰能力、带宽利用率、功率效率等。
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《信息技术》 思维导图 凡是能扩展人的信息功能的技术都是信息技术, 现在主要指利用电子计算机和现代通信手段, 实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息 等目的的相关技术。 计算机及伴随计算机发展起来的互联网, 极大地满足了上述要求 首先我们聊一下计算机的硬件 计算机硬件是指组成计算机的部件和设备, 主要由运算器、控制器、输入设备和输出设备这四大部件组成。 其中运算器和控制器结合在一起, 叫做中央处理器,它是计算机的“大脑”。 输入设备有鼠标、键盘等。 输出设备有显示器、打印机等。 计算机硬件能接收、储存、处理数据,并输出结果 那么计算机软件是什么呢 计算机软件是指人写给计算机的一系列指令, 告诉计算机做什么、怎么做。 软件是由程序构成的, 而程序需要用计算机语言来编制, 二进制数0和1就是编制程序的机器语言。 软件可以满足我们对信息处理的需要。 一台计算机之所以能够高效有序地工作, 主要是因为其内部存在一个掌控计算机运行指令的操作系统。 操作系统协调系统内部的各项资源有条不紊地工作。 像MS-DOS、Win-dows、Linux,都是人们熟悉的操作系统。 用户只要正确使用操作系统的各项指令, 计算机就能协调有序地运行。 计算机数据库有听说过吗 数据库是存储在计算机存储设备上的数据集合。 它是计算机科学中发展最快的分支之一, 能对大量信息进行有效存储和快速存取、查寻, 帮助人们迅速快捷地解决问题。 想要上网电脑就要连接计算机网络 计算机网络是通过电缆、电话线或无线通信网互连的计算机集合 1969年12月,美国国防部建立了有四台计算机的APPA网络, 这是世界上第一个计算机网。 随着计算机技术发展, 网络的规模和所跨地域有所扩展, 可以大到一个城市、国家,甚至整个地球。 计算机网络大大方便了我们的日常生活和工作, 因为它可以让我们共享网络上的各种资源, 与其他用户自由地交换各种信息,既方便又快捷。 还有就是国际互联网 又称因特网,是英语Internet的译称。 它利用通讯线路,将分布于世界各地的计算机网络连接起来。 因特网中网络之间的连通是通过TCP/IP这种网络协议实现的。 人们通过计算机进入因特网, 可以浏览网页、查寻信息、网上购物、玩联众游戏、视频聊天、发送电子邮件等, 足不出户就可获得世界各种信息
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通信系统原理 通信系统是现代信息技术的基石。通信系统主要由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿五大部分组成。信源是信息的发源地,可以是声音、图像、文字或数据等;发送设备负责将信源产生的原始信号转换为适合信道传输的形式;信道是信息传输的媒介,可以是导线、光纤、无线电波等;接收设备则负责从信道中接收信号,并将其还原为原始信息;信宿则是信息的最终接收者。 在通信系统中,原始信号往往具有低频、低能的特点,直接传输易受干扰且效率低下。因此,调制技术应运而生。调制是将低频信号(基带信号)加载到高频载波上的过程,通过改变载波的幅度、频率或相位来携带信息。常见的调制方式有振幅调制、频率调制和相位调制。调制后的信号不仅提高了抗干扰能力,还便于远距离传输和频谱资源的有效利用。解调是调制的逆过程,即将从信道中接收到的已调信号还原为原始基带信号。解调器的设计需与调制器相匹配,确保信息的准确恢复。解调过程中,首先通过滤波、放大等预处理步骤提高信号质量,然后利用同步信号提取载波信息,最后通过解调算法恢复出原始信号。 信道编码是为了提高信息传输的可靠性而引入的冗余信息的过程。通过增加校验码、纠错码等冗余信息,可以在接收端检测并纠正传输过程中产生的错误。常见的信道编码方法有卷积码、Turbo码和LDPC码等。解码则是信道编码的逆过程,负责从接收到的编码信号中恢复出原始信息,同时尽可能减少误码。信道编码与解码技术的结合,显著提升了通信系统的抗干扰能力和数据传输质量。 多路复用是指在同一信道中同时传输多个信号的技术,根据复用方式的不同,可分为频分复用、时分复用和码分复用等。频分复用通过将信道划分为多个频段,每个频段承载一个信号;时分复用则是将时间划分为多个时隙,每个时隙分配给一个信号;码分复用则是利用不同的扩频码区分不同用户。多路复用技术的引入,使得单一信道能够承载更多的信息,极大地提高了通信系统的容量和效率。 同步是通信系统中确保信息正确传输的关键环节。同步技术包括载波同步、位同步、帧同步和群同步等。载波同步用于接收端恢复发送端的载波频率和相位,确保解调过程的准确性;位同步用于确定每一位信息的起始和结束时刻,保证数据的正确采样;帧同步用于识别数据帧的边界,确保数据包的完整接收;群同步则是在多路复用系统中,确保不同用户或信号之间的协调传输。同步技术的稳定性和精度直接影响通信系统的性能和可靠性。
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