标签:通信原理

深入浅出计算机间通信原理

单工通信定义:信息在两点之间只能单方向发送的工作方式.它的意思是指:假设A 和B 通信,只能由一方向另一方发送数据而不能接收来自另一方发送来的数据.就像小朋友们玩的听筒,在两个杯子之间系上一条线再拉紧,这就可以对着杯子说话而另一边能够听到声音.

半双工通信定义:信息在两点之间能够在两个方向上进行发送,但不能同时发送的工作方式.这就表示发送/接收数据 是有先后顺序的,比如:A 向B 发送数据请求后A 只能接收来自B 发送来的回传数据,但A 接收完来自B 发送来的会传数据后又可以立即向B 发送数据请求,而且B 也可以向A 发送数据.

全双工通信定义:通信允许数据在两个方向上同时传输,它在能力上相当于两个单工通信方式的结合.全双工通信和半双工通信的本质区别是半双工通信双方只共用一条线路实现双向通信,但全双工通信却利用两条线路,一条作发送数据用,另一条作接收数据用.

串口通信是通过全双工通信进行的按位传输的通信.它的优点是可以长距离传输数据(通过太长的数据链路时信号是会减小的,但一般我们利用信号放大来实现更远的数据传输),占用线路少(发送线路,接收线路,地线[主要是为了抗干扰]).不过串口通信比并口通信稍微慢些.一般我们使用RS-232 号传输标准来规范数据传输.

对于DB 9脚的串口接口定义:2号线路 接收数据(RxD),3号线路发送数据(TxD),5号线路信号地(GND)[其用意就是屏蔽掉外界的电磁干扰]

对于某些没有输出RS-232信号的芯片,设计者常用MAX 232 (芯片通信输出的TTL 电平转换到RS-232信号的器件) 来把PC 和该芯片相联.在图六中,89S51 首先通过TxD 发送数据到MAX 232 T1IN,然后MAX 232 在它的内部把TTL 电平信号转换为RS-232信号,最后MAX 232 通过T1OUT 发送到PC 的COM 接口,此时PC 就接收到了我们发送来的数据(反过来就是接收数据:COM TxD ->

模块化通信原理实验台

实验台采用基于方框图的模块化设计,以数学函数方框图形式来确定硬件基本模块,灵活组合模块以实现任何调制或编码技术,氨基比林是安乃近吗通信原理并与虚拟仪器Labview结合,实现数据采集和频谱分析。平台根据樊昌信的《通信原理》教材,以及通信原理教学实验中的原理框图,利用基本功能模块的组合进行功能设计,可以完成各个实验中所需的信号的产生和信号处理等来很好地诠释相应的实验原理。基础型依托示波器可进行时域的分析,颠覆了现在市场上通用验证型实验箱的设计思路,真正的设计型实验系统。

精心准备如期开课北京邮电大学世纪学院通信系开启新学期网络第一课

2月24日,新学期开学第一天,在北京邮电大学世纪学院领导的正确领导和关心支持下,北京邮电大学世纪学院通信系积极贯彻“停课不停学”的要求,老师纷纷化身网络主播,通过空中课堂,正式开启新学期的第一堂课。

经过前期周密的部署、安排、筹备、测试,系领导、任课老师、辅导员齐上阵,组建课程微信群,培训上课流程,测试直播课程平台,积极做好应对备用措施等,都为第一课的精彩绽放。早上8点左右,老师和同学们早早地提前来到“空中教室”,等待期盼已久的“空中网络第一课”。8:30,正式开始上课,各位老师首先展开“课程思政”,就当前疫情形势进行了分析,叮嘱学生要积极响应国家号召减少外出,平稳安全的度过这段特殊时期,虽然疫情延缓了返校但是学习不能延缓,学校和老师将以更加饱满的教学热情来对待网络上课这一新的上课形式。

随后,各门课程正式开始。于栖海老师的《移动通信原理与技术》课利用腾讯课堂平台,还准备了一块白板,在上面进行板书;徐琪老师的《GRE英语2(文化)》借助好视通,与同学们进行了很好的互动;孙璐老师的《面向对象程序设计》声音及画面非常清晰,吴娱老师的《数字图像处理》还准备了线上作业……总的来说,同学们对于网络上课的积极性都非常高,教学过程的相对平稳进行。但是也有些可能因为人数问题导致各平台直播效果不稳定、卡顿等现象,系里会集中收集相应问题,进行专题研讨解决。通信原理网课的开展情况院领导及系领导也十分重视,在上课期间领导们走进直播课堂对上课情况进行了解。

尽管疫情还未完全消退,尽管病毒将我们阻隔在各地,但是春暖花开就在前方。新学期、新知识、新课堂、新期待,让我们在党和政府正确领导下,坚守教育战线,利用网络抓好教学工作,坚决打赢疫情防控的人民战争、总体战、阻击战。

石家庄学院辅导员认真学习讨论教育部思政司党支部致全国高校辅导员的一封信

笃学笃行 致真致远湛江幼儿师范专科学校校训

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雄关漫道真如铁 而今迈步从头越,新时代甘肃畜牧工程职业技术学院谱写职教新篇章

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关于通信原理的一点总结

是很难的课程,平时一定要好好学,不然自己复习的日子根本就抓不到要点了。事实上好像也是如此,在周围,这门主课的挂课率总是算前排的。当然对于我这样的人,总是上课时算是比较认真的,但是半期的时候还是没有搞懂它是干什么的,甚至到期末了,也只有零星的一点编码呀,带宽呀,啦,这样一些概念,但这些技术在一个通信系统中又是出于什么样的位置,该怎样应用这些技术组成一个通信系统,对此我还是一概不知。然而经过期末前的复习,我感觉自己对通信系统总算有个印象了,所以想把那些零碎的名词做一些解释,并且用我自己的学习过程以及对通信系统的了解来说明这些技术的应用。

首先日常生活中的信号总是模拟的,我们把这些信号通过滤波等处理,得到带限的信号,这里以基带信号singnal为例子,signal 经过采样保持电路,我们就得到PAM信号,如图,这样的信号就是离散信号了。

离散信号经过量化归属到个档次的幅度中比如我们有2V,4V,6,V,8V四个档次的归类,并且规定1V~3V之间的PAM离散信号就归类到2V的档次中去,一次类推,通过比较给每个PAM信号进行归类,这就是量化。

之后将量化了的信号进行编码,编码是一种认为规定的过程比如我们规定2V用00表示,通信原理4V用01表示,6V用10表示,而8V用11来表示,这样就把阶梯信号和二进制信号有了一种对应关系,顺着这种对应关系,我们可以得到刚才量化了的信号的二进制代码,这就是PCM编码得到了可以在存储器中存储的数字信号。

以上从模拟到数字信号的一种转变就是我们常说的A/D转换。至于我们平时要求的转换比特率的求法可以从它的转换过程得出计算方法。一个PAM信号对应一个档次,而一个档次对应几个比特的数字是在编码中体现的,例子中就是一个档次对应两个比特,假设这种对应关系是1对N个比特,对模拟信号的采样率是F,也就是1秒钟有F个PAM信号,这F个PAM信号就要被转换成F*N个比特,所以比特率就是F*N了。

对于完成转换的数字信号,我们如何处理呢?有的是被放进存储器中存储了,有的是到CPU中进行计算,加密等处理了。

通常为了达到通信目的,我们就要将数字信号传递并且转换成模拟信号,毕竟在生活中模拟信号才是我们可以识别的。

所以我们从存储器中读取数字信号,这些信号是基带信号,不容易传输,经过数字调制系统就可以转换成高频信号而被发送设备以各种形式比如微波,光信号传播出去。发送这些高频信号的速度关系到发送的比特率注意与前面的转换的比特率有不同。假如整个发送端可以发送四中波形A,B,C,D,它们可以分别表示发送了00,01,10,11信号,那么我们就说发送一个符号(即波形)就是发送了两个比特了。由此得到符号率与比特率的关系B=N*D.D是符号率baud/s, B是比特率bit/s, N表示一个符号与N个比特对应。

接收设备将这些信号转换成电信号,通过解调器,就可以还原基带信号,同样可以将它们放进存储器存储,这可以理解成网络视频在我们的电脑上的缓存。缓存中的信号通过解码器,也就是与编码器功能相反的器件将数字序列转换成各种量化的台阶(档次)信号。

最后将台阶信号进行填充恢复,我们就又可以原来的输入的模拟波形了,由此我们完成一次通信。

如果模拟信号不需要数字化,那么我们可以进行模拟调制,同样可以发送出去,这个过程要简单很多。

当然,这里所讲的只是我们学习中所涉及的一些概念,完整的通信系统还有更多要考虑的,这只是我觉得通信过程的关键的骨架问题。

因为我们假定二进制信号是等概率发生的,也就是P=0.5,而信息量的定义是这样的I=-log2(p)bit,通过此式,我们可以计算发送的一个二进制符号的信息量I=-log2(0.5)bit=1 bit,所以我们通常说一个0或者1就是一个比特了。

由上图我们可以注意到,一个持续时间为T的方波,它的频谱是一个SINC函数,零点带宽是1/T,即时间的倒数。当然,方波的带宽是无限大的,因此这样的波形在现实中是很难实现的,我们只能给方波提供一定的带宽,就是说得到的肯定只能是经过了过滤的波形。

在这里我们可以联系到吉布斯现象。我们可以这样理解:频率越大,就说明变化越快,而方波的转折点处就是一个极快的变化也就是有频带的高频部分构成,而经过带限的滤波之后,高频被滤去,得到的波形在转折点处就变化慢下来,于是在需要变化快的地方(如方波的转折点)变化慢,由此产生吉布斯现象。

我们知道升余弦滚降滤波器是防止码间串扰而设计的。码间串扰是指各个时间点上发送的符号并非准确的方波,而是在规定的时间内仍有余波,于是对下一个时刻发送的符号产生影响,最后可能因为影响的叠加效果而使后果严重,得到相反的采样结果。注意我们这里讲的码间串扰都是发生在基带频率上的。因此升余弦滚降滤波器也是在基带上的应用。

下图是升余弦滚降滤波器的原理图,上半部分是滤波器的频谱相应图,下半部分是滤波结果在时间域上的波形图。

我们可以这样思考,发送的基带波形是在一定的带限内的,假如说要求发送的符号率是D,那么图下半部分中可知1/2f0=1/D,所以f0=1/(2*D),或者说D=2* f0,由下半图我们可以看出我们发送的符号的频率是2* f0,这串符号在频谱上的表示(上半图)是个带宽为f0的信号,这个就是采样定理中说的当波形用SINC函数来表示时,符号率是该波形的带宽的两倍,也就是升余弦滚降滤波器在r=0的时候的特性。

当然,我们这里表示的只是发送一个符号的波形的带宽,但是我们可以这样想象,一个系统在任何时候发送符号是使用的带宽f0都是固定的,在1时间段内发送的波形的带宽在f0以内,那么我们完全有理由相信在2时间段内发送的波形的带宽必然在f0以内,所以这样可以理解多个符号组成的波形的带宽是在f0以内的。

从下半图我们可以看到,随着r的增加,符号波形在一个周期段以外的衰减就会加快,这里我们就可以看到它对码间串扰的影响会减小,这个就是升余弦滚降滤波器的作用,但是我们必须清楚的看到,符号率是不变的2* f0,而系统的绝对带宽在增加。根据升余弦滚降滤波器的定义我们得到这样一个关系D=2* f0/(1+r)。从以上的分析过程我们可以认为1/2*f0就是发送的数字信号的周期,也就是对于同样周期的信号我们需要不同的带宽,这个带宽就是发送的数字信号的带宽,而与原始的模拟波的带宽无关。

在学习调制的过程中,我一直搞不清什么是调制信号,什么是载波。最后总算明白,原来(一般来讲)调制就是将低频信号(调制信号)携带的信息在另外一个高频的信号(载波)上表现出来,表现的方法可以是改变载波的幅度或者相位或者频率等。当我们看到调制完成的波形是,发现它与载波有不同的幅度或者相位或者频率,从这里的变化我们极可以判断处调制信号有那些信息。载波就是用来携带低频信号要表达的意思的高频信号。之所以用高频是因为在一般情况下高频信号便于传输。

以上是我在学习通信原理中觉得关键要明白的只是点,这样知识才可以融会贯通。

阿司匹林起什么作用

卫星通信原理

卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信主要是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波,从而实现两个或多个地球站之间的通信。卫星通信的主要目的是实现对地面的“无缝隙”覆盖。

卫星通信的特点是:通信范围大;不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速);同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量;同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。

卫星通信系统包括通信和保障通信的全部设备。一般由通信卫星、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成,如图

跟踪遥测及指令分系统—-主要负责对卫星进行跟踪测量,控制其准确进入静止轨道上的指定位置。通信原理待卫星正常运行后,要定期对卫星进行轨道位置修正和姿态保持。

监控管理分系统—-主要负责对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的检测和控制,以保证正常通信。

通信卫星—-主要包括通信系统、遥测指令装置、控制系统和电源装置等几个部分。通信卫星的主要作用就是中继站。

通信地球站—-通信地球站是微波无线电收、发信站,用户通过它接入卫星线路,进行通信。

电信通

串口通信原理

比林美国作家

通信对单片机而言意义重大,不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端,而且也能实现计算机对单片机的控制。下面我们就一起学习一下

串口通信的概念非常简单,串口通信是指外设和计算机间,通过数据信号线 、地线、控制线等,按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本,但其传输速度比并行传输低。它很简单并且能够实现远距离通信。通信原理比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。

在具体操作串口之前需要对单片机的一些与串口有关的特殊功能寄存器进行初始化设置,主要是设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。具体步骤如下:

通信使用3根线)接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口,这些参数必须匹配:

a,波特率:这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信,典型的例子就是GPIB设备的通信。

b,数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包,实际的数据不会是8位的,标准的值是5、7和8位。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语“包”指任何通信的情况。

c,停止位:用于表示单个包的最后一位。典型的值为1,1.5和2位。适用于停止位的位数越多,不同时钟同步的容忍程度越大,但是数据传输率同时也越慢。

d,奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式:偶、奇、高和低。对于偶和奇校验的情况,串口会设置校验位,用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。