草庐IT

【通信原理】通信系统概念、组成、分类、度量的分析与研究

Ali.s 2023-07-11 原文

🚀个人主页:欢迎访问Ali.s的首页

⏰ 最近更新:2022年8月15日

⛽ Java框架学习系列:【Spring】【SpringMVC】【Mybatis】

🔥 Java项目实战系列:【飞机大战】【图书管理系统】

🍭 Java算法21天系列:【查找】【排序】【递归】

⛳ Java基础学习系列:【继承】【封装】【多态】

🏆 通信仿真学习系列:【硬件】【通信】【MATLAB】

🍄 个人简介:通信工程本硕🌈、Java程序员🚴。目前只会CURD😂

💌 点赞 👍 收藏 💗留言 💬 都是我最大的动力💯


文章目录


前言

在当今信息高速发展的信息化社会,信息和通信已经成为现代社会的关键存在,通信技术对人们的生活方式和社会发展产生了重大影响。本文将从通信系统概念、组成、分类、度量几个方面来展开学习。

一、通信系统的概念

通信的目的是传递消息中所包含的信息,消息是物质或者状态的一种反映,其表现形式多种多样,例如语音、文字、图片等。人们最关心的不是消息,而是消息中包含的有效内容,这部分有效内容称作信息。实现通信的方式也是数不胜数,例如手势、语言、击鼓传声等。随着技术的发展,自然科学领域涉及“通信”时,一般都是指电通信,所以消息的传递被认为是通过电信号来实现的。下面是一个常见的AM调幅广播系统:

二、通信系统的组成

1、一般模型

通信系统的作用就是将信息从信号源发送到目的地,一般模型中很好的展现了各个部分的作用以及系统的基本构成。

信源:把各种消息转为原始电信号;
发送设备:产生合适于在信道中传输的信号;
信道:能够传输信号的各种物理媒介;
接收设备:将信号放大和反变换;
信宿:恢复处原始的电信号;
噪声源:随机产生会影响正常信号输出的噪声表现;

2、系统模型

由于通信系统中传输的信号可以是模拟信号,也可以是数字信号,所以相应的将其分为模拟通信系统和数字通信系统。下面分别介绍下两种系统:

2.1、模拟通信系统

模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统,模拟信号源将信息转为模拟电信号(通常叫基带信号)后,通过调制器转化为已调信号(通常是带通信号),传送模拟波形,而调制是为了信号在信道中传输做保证,解调是调制的反过程,为了很好的还原出原始电信号,后面会对调制和解调单独进行讲解。

2.2、数字通信系统

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统,其主要涉及信源编码、信源译码、信道编码、信道译码、数字调制、数字解调以及同步和加密等内容。

信源编码与译码:编码主要是A/D转换,确保是数字信号输入,通过数据压缩去冗余降低码元速率和减少码元数目,提高通信系统有效性。
信道编码与译码:编码主要是增强数字信号的抗干扰能力,通过加冗余提高通信系统的可靠性。
加密与解密:在需要实现保密通信的场合,保证所传输信息的安全性。
数字调制与解调:调制是将基带信号进行频谱搬移到高频,形成适合在信道中传输的带通信号;解调一般使用相干解调或者非相干解调还原基带信号。
同步:接收机和发射机信号在时间上保持步调一致,确保数字通信系统准确有序工作。

三、通信系统的分类

1、常见分类

根据不同的标准,通行系统有不同的分类,常见的分类如下:

分类标准分类类别
信号特征模拟通信、数字通信
传输媒质有线通信、无线通信
传输方式基带传输、带通传输
工作波段长波、中波、短波……
复用方式频分、时分、码分……

2、工作方式

通信方式是指通信双方之间的工作方式或者信号传输方式。

  1. 按照消息传递的方向与时间关系划分



    单工通信:发端单向传输至收端;(广播)
    半双工通信:收发可双向传输,但不能同时传输。(对讲机)
    全双工通信:收发可双向传输,也可以同时传输。(电话)
  2. 按码元传输时序划分
    并行传输:将代表信息的数字信号码元序列以组成的方式在两条或者两条以上的并行信道上同时传输,其优势是节省传输时间,速度快,缺点是线路多,成本高。

串行传输:将数字信号码元序列以串行一个接一个的传输码元,其优点是一条信道,成本较低,缺点是速度慢,需要外加设备解决同步问题。

四、通信系统的度量

为了定量表征信息的度量,引入信息量的概念,信息量是物理量,有单位,取决于对数运算的底数a,在理想信道中,等于收信者接收到该消息后所获取的信息量,意味着不确定度的消除。

对于离散信源,含有M个可能的取值,其概率空间为:

信源平均自信息量定义为信源中每个符号所含信息量的统计平均值。

信源内符号等概分布时,信源的熵最大。对于 m 个统计独立的符号构成的消息,总的信息可近似计算为:m*单个符号的信源熵。下面对信息熵给出一个以4进制为基础的例题:

总结

本文将从通信系统概念、组成、分类、度量几个方面来介绍了一下通信系统的基本知识,对通信系统有了一个的了解,知道如何去度量详细中所含的信息量,消息所表达的时间越不可能发生,信息量就越大。

有关【通信原理】通信系统概念、组成、分类、度量的分析与研究的更多相关文章

  1. ruby-on-rails - Rails 应用程序之间的通信 - 2

    我构建了两个需要相互通信和发送文件的Rails应用程序。例如,一个Rails应用程序会发送请求以查看其他应用程序数据库中的表。然后另一个应用程序将呈现该表的json并将其发回。我还希望一个应用程序将存储在其公共(public)目录中的文本文件发送到另一个应用程序的公共(public)目录。我从来没有做过这样的事情,所以我什至不知道从哪里开始。任何帮助,将不胜感激。谢谢! 最佳答案 无论Rails是什么,几乎所有Web应用程序都有您的要求,大多数现代Web应用程序都需要相互通信。但是有一个小小的理解需要你坚持下去,网站不应直接访问彼此

  2. 电脑0x0000001A蓝屏错误怎么U盘重装系统教学 - 2

      电脑0x0000001A蓝屏错误怎么U盘重装系统教学分享。有用户电脑开机之后遇到了系统蓝屏的情况。系统蓝屏问题很多时候都是系统bug,只有通过重装系统来进行解决。那么蓝屏问题如何通过U盘重装新系统来解决呢?来看看以下的详细操作方法教学吧。  准备工作:  1、U盘一个(尽量使用8G以上的U盘)。  2、一台正常联网可使用的电脑。  3、ghost或ISO系统镜像文件(Win10系统下载_Win10专业版_windows10正式版下载-系统之家)。  4、在本页面下载U盘启动盘制作工具:系统之家U盘启动工具。  U盘启动盘制作步骤:  注意:制作期间,U盘会被格式化,因此U盘中的重要文件请注

  3. 【鸿蒙应用开发系列】- 获取系统设备信息以及版本API兼容调用方式 - 2

    在应用开发中,有时候我们需要获取系统的设备信息,用于数据上报和行为分析。那在鸿蒙系统中,我们应该怎么去获取设备的系统信息呢,比如说获取手机的系统版本号、手机的制造商、手机型号等数据。1、获取方式这里分为两种情况,一种是设备信息的获取,一种是系统信息的获取。1.1、获取设备信息获取设备信息,鸿蒙的SDK包为我们提供了DeviceInfo类,通过该类的一些静态方法,可以获取设备信息,DeviceInfo类的包路径为:ohos.system.DeviceInfo.具体的方法如下:ModifierandTypeMethodDescriptionstatic StringgetAbiList​()Obt

  4. MIMO-OFDM无线通信技术及MATLAB实现(1)无线信道:传播和衰落 - 2

     MIMO技术的优缺点优点通过下面三个增益来总体概括:阵列增益。阵列增益是指由于接收机通过对接收信号的相干合并而活得的平均SNR的提高。在发射机不知道信道信息的情况下,MIMO系统可以获得的阵列增益与接收天线数成正比复用增益。在采用空间复用方案的MIMO系统中,可以获得复用增益,即信道容量成倍增加。信道容量的增加与min(Nt,Nr)成正比分集增益。在采用空间分集方案的MIMO系统中,可以获得分集增益,即可靠性性能的改善。分集增益用独立衰落支路数来描述,即分集指数。在使用了空时编码的MIMO系统中,由于接收天线或发射天线之间的间距较远,可认为它们各自的大尺度衰落是相互独立的,因此分布式MIMO

  5. kvm虚拟机安装centos7基于ubuntu20.04系统 - 2

    需求:要创建虚拟机,就需要给他提供一个虚拟的磁盘,我们就在/opt目录下创建一个10G大小的raw格式的虚拟磁盘CentOS-7-x86_64.raw命令格式:qemu-imgcreate-f磁盘格式磁盘名称磁盘大小qemu-imgcreate-f磁盘格式-o?1.创建磁盘qemu-imgcreate-fraw/opt/CentOS-7-x86_64.raw10G执行效果#ls/opt/CentOS-7-x86_64.raw2.安装虚拟机使用virt-install命令,基于我们提供的系统镜像和虚拟磁盘来创建一个虚拟机,另外在创建虚拟机之前,提前打开vnc客户端,在创建虚拟机的时候,通过vnc

  6. ruby - 在没有基准或时间的情况下用 Ruby 测量用户时间或系统时间 - 2

    因为我现在正在做一些时间测量,我想知道是否可以在不使用Benchmark类或命令行实用程序time的情况下测量用户时间或系统时间。使用Time类只显示挂钟时间,而不显示系统和用户时间,但是我正在寻找具有相同灵active的解决方案,例如time=TimeUtility.now#somecodeuser,system,real=TimeUtility.now-time原因是我有点不喜欢Benchmark,因为它不能只返回数字(编辑:我错了-它可以。请参阅下面的答案。)。当然,我可以解析输出,但感觉不对。*NIX系统的time实用程序也应该可以解决我的问题,但我想知道是否已经在Ruby中实

  7. ruby - 以毫秒为单位获取当前系统时间 - 2

    在Ruby中,以毫秒为单位获取自纪元(1970)以来的当前系统时间的正确方法是什么?我试过了Time.now.to_i,好像不是我想要的结果。我需要结果显示毫秒并且使用long类型,而不是float或double。 最佳答案 (Time.now.to_f*1000).to_iTime.now.to_f显示包含十进制数字的时间。要获得毫秒数,只需将时间乘以1000。 关于ruby-以毫秒为单位获取当前系统时间,我们在StackOverflow上找到一个类似的问题:

  8. ruby - 在 Ruby 中,为什么 Array.new(size, object) 创建一个由对同一对象的多个引用组成的数组? - 2

    如thisanswer中所述,Array.new(size,object)创建一个数组,其中size引用相同的object。hash=Hash.newa=Array.new(2,hash)a[0]['cat']='feline'a#=>[{"cat"=>"feline"},{"cat"=>"feline"}]a[1]['cat']='Felix'a#=>[{"cat"=>"Felix"},{"cat"=>"Felix"}]为什么Ruby会这样做,而不是对object进行dup或clone? 最佳答案 因为那是thedocumenta

  9. ruby-on-rails - 如何构建复杂的 Rails 系统 - 2

    关闭。这个问题需要更多focused.它目前不接受答案。想改进这个问题吗?更新问题,使其只关注一个问题editingthispost.关闭8年前。Improvethisquestion我们有以下(以及更多)系统,我们将数据从一个应用推送/拉取到另一个:托管CRM(InsideSales.com)Asterisk电话系统(内部)横幅广告系统(openx,我们托管)潜在客户生成系统(自行开发)电子商务商店(spree,我们托管)工作板(本土)一些工作网站抓取+入站工作提要电子邮件传送系统(如Mailchimp,自主开发)事件管理系统(如eventbrite,自主开发)仪表板系统(大量图表和

  10. ruby-on-rails - Rails 3,在RAILS_ROOT上方显示来自本地文件系统的jpg图片 - 2

    我正在尝试找出一种方法来显示来自不在RAILS_ROOT下(在RedHat或Ubuntu环境中)的已安装文件系统的图像。我不想使用符号链接(symboliclink),因为这个应用程序实际上是通过Tomcat部署的,而当我关闭Tomcat时,Tomcat会尝试跟随符号链接(symboliclink)并删除挂载中的所有图像。由于这些文件的数量和大小,将图像放在public/images下也不是一种选择。我查看了send_file,但它只会显示一张图片。我需要在一个格式良好的页面中显示6个请求的图像。由于膨胀,我宁愿不使用Base64编码,但我不知道如何将图像数据与呈现的页面一起传递下去。

随机推荐