通信原理 | 基本概念

2023-05-27 0 964

1 通讯及通讯控制系统

通讯(Communication)是同时实现重要信息和最新消息统计数据传输的操作过程

通讯控制系统(Communication System)的共同组成:

同时实现通讯的大部份硬体和应用软件电子零件设备、统计数据传输传播方式和各式各样通讯协议等

最新消息(Message)、重要信息(Information)、讯号(Signal)的差别:

最新消息一般来说外显的听觉能感受到的音频、绘图、文本记号、图象、统计数据等使用者从通讯控制系统中转交最新消息,由此抽取出与他们管用的小东西,称作重要信息在电子零件、光通讯控制系统中前述统计数据传输的都是电、光讯号

1.1 通讯控制系统的基本上共同组成数学模型

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Hathras:

最新消息->F83E40T讯号(Baseband Signal)推送电子零件设备:

F83E40T讯号->微波讯号、已调讯号(Modulated Signal)链路:

噪音、统计数据传输优点转交电子零件设备:

位数信号、过滤器噪音、正弦波医美、振幅圣克雷潘

1.2 通讯控制系统的进行分类

通讯销售业务:

电话号码通讯控制系统、广电控制系统、多媒体通讯控制系统、统计数据通讯控制系统、……统计数据传输传播方式:

有线电视通讯控制系统、无线通讯控制系统讯号类别:

演示通讯控制系统、位数通讯控制系统、演示讯号的网络化统计数据传输控制系统正弦位数信号:

F83E40T统计数据传输控制系统、频谱统计数据传输控制系统(中波统计数据传输控制系统、中波统计数据传输控制系统、…)

1.3 演示通讯和位数通讯控制系统

位数最新消息和已连续最新消息

文本记号和统计数据等最新消息的状态个数(记号和统计数据的个数)是有限的,取值是离散的,称作位数最新消息音频、图像最新消息的状态取值已连续变化,称作已连续最新消息

位数讯号和演示讯号

为了同时实现最新消息的统计数据传输和交换,需要将最新消息转换为电讯号,将最新消息的各式各样状态转换为讯号某个参量(振幅、频率或者相位等)的取值。因此,与最新消息的状态取值相对应,电讯号的指定参量在各时刻的取值也就可能是已连续的或者离散的,分别称作演示讯号和位数讯号
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2 正弦和位数信号

演示中波讯号(AM讯号)

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位数中波讯号(ASK讯号)

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2.1 正弦位数信号的基本上基本上原理

所谓正弦(Modulation),是在推送端将需要传送的原始F83E40T讯号变换为适合于链路统计数据传输的讯号

一般是将F83E40T讯号用于控制高频载波的某个参数,例如振幅、频率、相位等,使其随F83E40T讯号的振幅变化规律而变化

位数信号(Demodulation)是与正弦完全相反的操作过程,通过位数信号,转交端从转交到的已调讯号中恢复出原始F83E40T讯号,再送到转交者

扩展:

正弦器(Modulator)、位数信号器(Demodulator)
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m(t):F83E40T讯号、正弦讯号、Modulating Sig.sm(t):已调讯号、Modulated Sig.c(t):正弦载波、Carrier位数信号器中的载波c(t)又称作位数信号载波,根据前述位数信号器的基本上原理,不一定需要

2.2 正弦位数信号的进行分类

正弦器进行分类:

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位数信号器进行分类:

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相干位数信号适用于大部份的线性正弦,并且不具有门限效应,但是需要专门电路自动抽取出相干位数信号载波,因此位数信号器和转交机都比较复杂

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包络检波非相干位数信号电路结构简单,易于同时实现,转交机成本低,在早期的中波中波广播中大量应用

2.3 正弦位数信号的作用

同时实现有效统计数据传输

通过正弦,使讯号优点与链路优点相匹配,便于通过链路实现无失真统计数据传输,便于通过天线同时实现有效辐射同时实现链路复用

通过同一链路同时传送多路讯号,提高链路利用率增强抗噪音性能

通过选择合适的正弦方式和设置合适的正弦参数可以减少噪音对统计数据传输质量的影响

3 通讯控制系统的质量指标

从重要信息统计数据传输的角度考虑,通讯控制系统最主要的性能指标是有效性和可靠性。其中有效性指的是统计数据传输重要信息所需占用的链路资源(例如带宽或者时间),可靠性指的是转交重要信息的准确程度

扩展:

有效性和可靠性的相互矛盾:

提高有效性一般来说会造成可靠性的下降。

在前述控制系统中,只能根据需要及技术发展水平尽可能做到适当的统一

例如,在满足可靠性要求的前提下,尽可能提高统计数据传输速度;或者在满足有效性的前提下,采用各式各样技术尽可能保证统计数据传输的准确度

3.1 演示通讯控制系统的质量指标

有效性——讯号的带宽

待统计数据传输的讯号带宽越小,统计数据传输时需要占用控制系统和链路的带宽就越小。因此,当链路带宽给定后,能统计数据传输的讯号路数越多,有效性也就越好。

对同样的最新消息讯号,采用不同的正弦统计数据传输方式,得到的已调讯号带宽也不一样

例如,音频讯号的中波统计数据传输,需要占用8kHz带宽,而单边带正弦统计数据传输,只需要4kHz带宽,因此采用单边带统计数据传输的有效性优于中波统计数据传输。

可靠性——输出信噪比

所谓信噪比(SNR,Signal-Noise Rate),指的是讯号与噪音的功率之比。

前述统计数据、分贝值
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在转交端的输出讯号中,管用讯号和噪音的功率之比,称作转交机的输出信噪比

对使用者来说,输出信噪比越大,统计数据传输质量和可靠性就越好

不同的正弦统计数据传输方式,在同样的链路条件下,输出信噪比是不同的。例如,中波统计数据传输控制系统的可靠性要优于中波统计数据传输控制系统

3.2 位数通讯控制系统的质量指标

有效性——统计数据传输速率

传码率(码元速率)Rs、传信率(重要信息速率)Rb

码元(记号,symbol)、重要信息(bit)

两种速率之间的关系:
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采用多进制统计数据传输,可以在相同的码元速率下,获得更高的重要信息速率;

反之,为达到相同的重要信息速率,采用多进制统计数据传输,可以降低统计数据传输的码元速率。

有效性——频谱利用率

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频谱利用率反映了讯号带宽与统计数据传输速率的关系,更全面地描述了位数通讯控制系统的有效性。

频谱利用率取决于进制数与统计数据传输正弦波。为获得足够高的频谱利用率,必须采用特殊的电脉冲统计数据传输正弦波。

带宽只与码元速率和讯号正弦波有关,与讯号的振幅和进制无关,因此两种频谱利用率之间的关系为

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采用多进制统计数据传输,可以提高重要信息频谱利用率

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可靠性——差错率

在转交到的总的码元和重要信息量中,错误的码元和错误的重要信息量有多少。 误码率Ps、误信率Pb

误码率或者误信率越小,则转交到的错误码元和错误重要信息量越少,统计数据传输的可靠性越高。

对0、1等概的二进制统计数据传输,Ps = Pb;对多进制统计数据传输,关系较复杂,不一定是log2M 倍的关系。

不同的统计数据传输方式,具有不同的差错率。

不同控制系统对差错率的要求也不同。例如,位数电话号码通讯控制系统要求不超过10-3,而计算机统计数据统计数据传输控制系统要求不超过10-9。

4 总结

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控制系统基本上原理共同组成、讯号统计数据传输操作过程、统计数据传输性能

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