物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)匯總

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一部分 概述第0章 概述l 物聯(lián)網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)信息的感知控制層 數(shù)據(jù)采集子層 短距離通信傳輸子層 協(xié)同信息處理子層網(wǎng)絡(luò)傳輸層應(yīng)用層l 物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)感知控制層通信 目的:將各種傳感設(shè)備所感知的信息在較短的通信距離內(nèi)傳送到信息匯聚系統(tǒng)，并由該系統(tǒng)傳送（或互聯(lián)）到網(wǎng)絡(luò)傳輸層。 特點(diǎn):傳輸距離近,傳輸方式靈活,多樣 承載平臺(tái)：有線、無線等網(wǎng)絡(luò)傳輸層通信：如基于IP的通信協(xié)議 由數(shù)據(jù)通信主機(jī)（或服務(wù)器）、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器等構(gòu)成，在數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)支撐下的計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)。 可由公眾電話交換網(wǎng)PSTN、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM，碼分多址CDMA、時(shí)分同步碼分多址TDCDMA，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)

2、網(wǎng)DDN、異步傳輸模式ATM，幀中繼第1 篇 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)第1章 通信的基本模型與概念1. 基帶信號(hào)：信源（信息源，也稱發(fā)送端）發(fā)出的沒有經(jīng)過調(diào)制（進(jìn)行頻譜搬移和變換）的原始電信號(hào)，信號(hào)頻譜從零頻附近開始，具有低通形式。根據(jù)原始電信號(hào)的特征，基帶信號(hào)可分為數(shù)字基帶信號(hào)和模擬基帶信號(hào)（相應(yīng)地，信源也分為數(shù)字信源和模擬信源。）其由信源決定。2. 頻帶信號(hào)：已調(diào)信號(hào)。在通信中，由于基帶信號(hào)具有頻率很低的頻譜分量,出于抗干擾和提高傳輸率考慮一般不宜直接傳輸,需要把基帶信號(hào)變換成其頻帶適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)，變換后的信號(hào)就是頻帶信號(hào)。3. 模擬通信系統(tǒng)模型4. 數(shù)字通信系統(tǒng)模型5. 通信系統(tǒng)的分類按調(diào)制

3、方式分:載波調(diào)制脈沖調(diào)制 按信號(hào)特征分:模擬通信數(shù)字通信按傳輸媒介分:有線無線按信號(hào)復(fù)用分:頻分時(shí)分碼分6. 通信方式 單工通信半雙工通信全雙工通信 串行通信方式并行通信方式7. 信息量: 信息多少的量度。 在中，認(rèn)為信源輸出的消息是隨機(jī)的。即在未收到消息之前，是不能肯定信源到底發(fā)送什么樣的消息。而通信的目的也就是要使接收者在接收到消息后，盡可能多的解除接收者對(duì)信源所存在的疑義（不確定度），因此這個(gè)被解除的不定度實(shí)際上就是在通信中所要傳送的信息量。例，設(shè)二進(jìn)制離散信源以相等的概率發(fā)送0或1，且相互獨(dú)立，則信源輸出的每個(gè)符號(hào)所含信息量為多少？ 消息的信息量：一條消息由若干個(gè)事件組成，如果 各事件

4、相互獨(dú)立，那么所有事件發(fā)生的概率即為各個(gè)事件信息量的總和例，一離散信源由0，1，2，3，四個(gè)符號(hào)組成，它們出現(xiàn)的概率分別3/8,1/4,1/4,1/8,且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)相互獨(dú)立，則試求以下信息的信息量是多少？ 收到一個(gè)符號(hào)時(shí)獲得的平均信息量例，一離散信源由0，1，2，3，四個(gè)符號(hào)組成，它們出現(xiàn)的概率分別3/8,1/4,1/4,1/8,且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)相互獨(dú)立，則試求信息的平均信息量是多少？Ø8. 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo) 比特(bit): 是“信息量”的計(jì)量單位，1位二進(jìn)制數(shù)所攜帶的信息量即為1bit(比特)，例如，是8位二進(jìn)制數(shù)字，所攜帶的信息量為8bit。 碼元： (code

5、 cell)是攜帶信息的數(shù)字單位，是指在數(shù)字信道中傳送數(shù)字信號(hào)的一個(gè)波形符號(hào)，也即“時(shí)間軸上的一個(gè)信號(hào)編碼單元”。在數(shù)字通信中常常用時(shí)間間隔相同的符號(hào)來表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字，這樣的時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)稱為(二進(jìn)制）碼元。 碼元和比特的關(guān)系:一個(gè)以m波特傳送信號(hào)的線路，其傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的速率不一定是m比特/秒，因?yàn)槊總€(gè)信號(hào)可以運(yùn)載幾個(gè)比特，例如，若使用0、1、2、3、4、5、6、7共8個(gè)電平級(jí)，則需要23，即3個(gè)比特來表示一個(gè)信號(hào)值，可以理解為一個(gè)碼元為三個(gè)比特。 信息傳輸速率: 通信線路(或系統(tǒng))單位時(shí)間(每秒)內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?，即每秒能傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，通常用Rb表示，其單位是比特/秒(b

6、it/s或b/s，英文縮略語為bps)。 碼元傳輸速率: 其定義為每秒鐘傳送碼元的數(shù)目，單位為"波特"，又可以稱為波特率 碼元速率和數(shù)據(jù)速率的關(guān)系:Rb=RBlbM 誤比特率=傳輸中出錯(cuò)信息的比特個(gè)數(shù)/傳輸信息的比特總數(shù)*100%。 誤碼率=傳輸中的出錯(cuò)碼元的個(gè)數(shù)/傳輸?shù)拇a元的總個(gè)數(shù)*100%。 誤碼率與誤比特率的關(guān)系:誤比特率=誤碼率/(log2M) 信噪比是信號(hào)與噪聲的平均功率之比 書上例題 1.5.1-1.5.2 第2章 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)理論1. 時(shí)域分析：在時(shí)域內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、統(tǒng)計(jì)特征計(jì)算、相關(guān)性分析等處理，統(tǒng)稱為信號(hào)的時(shí)域分析。波長: 在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是

7、相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長周期：任一質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間用符號(hào)T表示，周期的單位是s。頻率：介質(zhì)中任一質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)完成的全振 動(dòng)的次數(shù)，用符號(hào)f表示。單位是Hz.波速：單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)（波形）所傳播的距離。2. 頻域分析：在信號(hào)頻域分析是采用傅立葉變換將時(shí)域信號(hào)x(t)變換為頻域信號(hào)X(f)，從而幫助人們從另一個(gè)角度來了解信號(hào)的特征。頻域任一信號(hào)，只要符合一定條件都可以分解為一系列不同頻率的正弦（或余弦）分量的線性疊加；每一個(gè)特定頻率的正弦分量都有它相應(yīng)的幅度和相位。3. 頻譜：對(duì)于一個(gè)信號(hào)，它的各分量的幅度和相位分別是頻率的函數(shù)；或者合起來，它的復(fù)數(shù)幅度是頻率的函數(shù)。

8、這種幅度（或相位）關(guān)于頻率的函數(shù)，就稱為信號(hào)的頻譜。頻譜圖：當(dāng)把信號(hào)頻譜，即幅度（或相位）關(guān)于頻率的變化關(guān)系用圖來表示，就形成頻譜圖4. 傅里葉級(jí)數(shù):展開其實(shí)只是在做一個(gè)動(dòng)作，那就是把函數(shù)“投影”到一系列由三角函數(shù)構(gòu)成的“坐標(biāo)軸”上5. 傅里葉變換:傅里葉級(jí)數(shù)針對(duì)的是周期信號(hào)。即可針對(duì)周期信號(hào)，也可針對(duì)非周期信號(hào)的是傅里葉變換傅里葉逆變換6. 信號(hào)帶寬:是信號(hào)頻譜的寬度，也就是信號(hào)的最高頻率分量與最低頻率分量之差例：如果方波信號(hào)基頻為500Hz，最高頻率分量是11次諧波的頻率為5.5kHz，其帶寬只需要5kHz，遠(yuǎn)小于信道帶寬，是否就能很好地通過信道（通帶為1.5kHz至15kHz，其帶寬為1

9、3.5kHz）呢？其實(shí)，該信號(hào)在信道上傳輸時(shí)，基頻被濾掉了，僅各次諧波能夠通過，信號(hào)波形一定是不堪入目的。7. 交換技術(shù)：電路交換、報(bào)文交換和分組交換電路交換：由于電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立一條被雙方獨(dú)占的物理通路（由通信雙方之間的交換設(shè)備和鏈路逐段連接而成）。報(bào)文交換：報(bào)文交換是以報(bào)文為數(shù)據(jù)交換的單位，報(bào)文攜帶有目標(biāo)地址、源地址等信息，在交換結(jié)點(diǎn)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式。分組交換：分組交換仍采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式，但將一個(gè)長報(bào)文先分割為若干個(gè)較短的分組，然后把這些分組（攜帶源、目的地址和編號(hào)信息）逐個(gè)地發(fā)送出去。分組交換有數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路兩種交換方式數(shù)據(jù)報(bào)：在目的地需要重新組裝報(bào)文。&

10、#160;優(yōu)點(diǎn)：如有故障可繞過故障點(diǎn)。 缺點(diǎn)：不能保證按順序到達(dá)，丟失不能立即知曉。 虛電路：在數(shù)據(jù)傳輸之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。它適用于兩端之間長時(shí)間的數(shù)據(jù)交換。優(yōu)點(diǎn)：可靠、保持順序； 缺點(diǎn)：如有故障，則經(jīng)過故障點(diǎn)的數(shù)據(jù)全部丟失.第三章 數(shù)據(jù)通信中的信道1. 信道的模型2. 狹義信道: 發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間用以傳輸信號(hào)的傳輸媒介定義為狹義信道3. 廣義信道: 從研究消息傳輸?shù)慕嵌龋覀兯P(guān)心的是通信系統(tǒng)的基本問題，除了傳輸媒介，還包括調(diào)制器，加密，編碼等部分，這種擴(kuò)大了范圍的信道叫廣義信道。4. 恒參信道:信道的各項(xiàng)參數(shù)不隨時(shí)間變化的信道，它對(duì)信號(hào) 的

11、影響 是確定的。恒參信道是對(duì)信號(hào)的影響是確定的或者是變化極其緩慢的，通常包括明線，對(duì)稱電纜，同軸電纜，光纖，衛(wèi)星中繼等。5. 隨參信道:信道的各項(xiàng)參數(shù) 隨時(shí)間變化的信道，它對(duì)信號(hào) 的影響一般是不確定的。隨參信道是指信道傳輸特性承時(shí)間快速變化的信道，常見的隨參信道有陸地移動(dòng)信道，短波電離層反射信道，超短波流星余跡散射信道，超短波及微波對(duì)流 層散射信道等。6. 離散信道:信道中信號(hào)在時(shí)間和幅度上都是離散的，則信道是離散信道。7. 連續(xù)信道:信道中信號(hào)在時(shí)間和幅度上都是連續(xù)的，則信道是連續(xù)信道。8. 無記憶信道:信道的當(dāng)前輸出僅與當(dāng)前輸入有 關(guān)。9. 有記憶信道:信道當(dāng)前輸出不僅與當(dāng)前輸入有關(guān)，而且

12、還與以前的輸入有關(guān)。10. 模擬信道:傳輸模擬信號(hào)的信道。11. 數(shù)字信道:傳輸數(shù)字信號(hào)的信道12. 物理信道:一個(gè)實(shí)際存在的物理實(shí)體信道稱為物理信道，包含實(shí)際存在的物理設(shè)備和傳輸物理媒質(zhì)。13. 邏輯信道:采用多路復(fù)用技術(shù)在一個(gè)物理信道中來傳輸多路信號(hào)而劃分的信道稱為邏輯信道。14. 信道的容量:是衡量最大傳輸能力的重要參數(shù)。離散信道的信道模型用轉(zhuǎn)移概率表示！連續(xù)信道的信道模型用時(shí)變線性系統(tǒng)來表示！15. 是發(fā)送端發(fā)送 的概率 是信道輸出符號(hào)為 而信道輸入符號(hào)為 的條件概率.16. 互信息量: 后驗(yàn)概率與先驗(yàn)概率之比的對(duì)數(shù)稱為互信息量:17. 信道傳輸?shù)钠骄畔⒘?例:設(shè)信息源由符號(hào)0和1組

13、成，順次選擇兩符號(hào)構(gòu)成所有可能的消息，如果消息傳輸速率是每秒1000符號(hào)，且符號(hào)出現(xiàn)的概率相等。傳輸中，平均每100符號(hào) 中有一個(gè)符號(hào)不正確，試問這時(shí)傳輸?shù)男畔⒌钠骄畔⒘渴嵌嗌伲?8. 信息傳輸速率:指信道在單位時(shí)間內(nèi)所傳輸?shù)钠骄畔⒘?用R表示,即例:設(shè)信息源由符號(hào)0和1組成，順次選擇兩符號(hào)構(gòu)成所有可能的消息，如果消息傳輸速率是每秒1000符號(hào)，且符號(hào)出現(xiàn)的概率相等。傳輸中，平均每100符號(hào) 中有一個(gè)符號(hào)不正確，試問這時(shí)傳輸?shù)男畔⒌乃俾适嵌嗌伲?9. 信道容量:一個(gè)信道的傳輸通力應(yīng)用信道最大可能傳輸?shù)乃俾蕘砗饬?，即?duì)于一切可能 的信源概率分布，信道傳輸信息的速率R的最大值為信道容量，記為C

14、信道容量定義為信道中每個(gè)符號(hào)平均所能傳遞的最大信息量，也就是最大 I (X；Y)值。此時(shí)輸入的概率分布稱為最佳輸入分布.20. 連續(xù)信道的信道容量:在有噪聲信道中，若信道帶寬為 ，信道輸出的信號(hào)功率為 ,以及連續(xù)信道的容量為上式也叫香農(nóng)公式。它表明，當(dāng)信號(hào)與作用在信息上的起伏噪聲的平均功率時(shí)，在具有一定頻帶寬度B的信道上， 理論上單位時(shí)間內(nèi)可能 傳輸?shù)男畔⒘康臉O限值。電視圖像可以大致認(rèn)為由個(gè)小像元組成。對(duì)于一般要求的對(duì)比度，每一像元大約取10個(gè)可辨別的亮度電平（例如對(duì)應(yīng)黑色，深灰色，淺灰色，白色等）?，F(xiàn)假如對(duì)于任何像元，10個(gè)亮度電平是等概率出現(xiàn)的，每秒發(fā)送30幀圖像；還已知，為了滿意地重現(xiàn)圖

15、像，要求信噪比為1000（即30dB）.在這種條件下，我們來計(jì)算傳輸上述信號(hào)所需要的帶寬。 每一個(gè)像元能以概率取10個(gè)亮度電平，所以每個(gè)像元的信息量 為每秒內(nèi)傳送的信息量為無線信道21. 雙絞線（Twisted Pair）: 雙絞線是兩根絕緣銅線相互纏繞而成的有規(guī)則的螺旋形介質(zhì)，由1對(duì)線作為一條通信線路，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的是由4對(duì)雙絞線構(gòu)成雙絞線電纜。22. 同軸電纜（Coaxial Cable）以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料和網(wǎng)狀的外屏蔽層，上面又覆蓋一層保護(hù)性材料。23. 光纖: 光導(dǎo)纖維簡稱為光纖(optical fiber)，它是發(fā)展最為迅速的傳輸介質(zhì)。無線信道24. 無線電波:波長從

16、幾千米到0.3米左右,一般的電視和無線電廣播的波段就是用這種波；25. 微波:波長從0.3米到10-3米,這些波多用在雷達(dá)或其它通訊系統(tǒng)；26. 紅外線:波長從10-3米到7.8×10-7米；27. 可見光:這是人們所能感光的極狹窄的一個(gè)波段.波長從（783.8）×10-6厘米.光是原子或分子內(nèi)的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)所發(fā)出的電磁波.由于它是我們能夠直接感受而察覺的電磁波極少的那一部分；28. 紫外線:波長從3×10-7米到6×10-10米.這些波產(chǎn)生的原因和光波類似,常常在放電時(shí)發(fā)出.由于它的能量和一般化學(xué)反應(yīng)所牽涉的能量大小相當(dāng),因此紫外光的化學(xué)效應(yīng)最強(qiáng)

17、；29. 倫琴射線:這部分電磁波譜,波長從2×10-9米到6×10-12米.倫琴射線（X射線）是電原子的內(nèi)層電子由一個(gè)能態(tài)跳至另一個(gè)能態(tài)時(shí)或電子在原子核電場內(nèi)減速時(shí)所發(fā)出的；30. 射線:是波長從10-1010-14米的電磁波.無線電波的傳播方式31. 地波傳播：無線電波沿地球表面?zhèn)鞑サ竭_(dá)接收端的傳播方式32. 天波傳播：自發(fā)射天線發(fā)射的電波，在高空被電離層反射回來到達(dá)接收端的傳播方式33. 地波-電離層波導(dǎo)傳播:電波在地面-電離層傳播,通常用來長距離通信。34. 視線傳播：發(fā)射的電磁 波像光線一樣直線傳播或經(jīng)過大地反射到接收端的傳播方式。35. 散射傳播：利用對(duì)流層或電離

18、層中的不對(duì)稱性來散射無線電波，使無線電波傳播到視距以外的地方的傳播方式。36. 外大氣層及行星際空間電波傳播：電波傳播的空間主要是在外大氣層或行星際空間，并且是以宇宙飛船、人造地球衛(wèi)星或星體為對(duì)象，在地空或空空之間傳播方式。第四章 信源編碼抽樣1. 抽樣：對(duì)模擬信號(hào)在時(shí)域上的離散化，即對(duì)一個(gè)時(shí)間連續(xù)，幅度也連續(xù)的信號(hào)轉(zhuǎn)變成時(shí)間離散，幅度連續(xù)的信號(hào)的過程。2. 自然抽樣：在調(diào)制中，得到的已調(diào)信號(hào)xs(nTs)的脈沖頂部和原模擬信號(hào)波形相同。這種抽樣常稱為自然抽樣。3. 平頂抽樣：在實(shí)際應(yīng)用中，則常用“抽樣保持電路”產(chǎn)生的抽樣信號(hào)，平頂抽樣。4. 低通抽樣定理：對(duì)于一個(gè)頻率范圍在0, fH范圍的時(shí)

19、間連續(xù)信號(hào)x(t), 若抽樣頻率fs ³ 2fH，對(duì)其均勻抽樣，則x(t)被xs(nTs)（ ）完全確定，或者說抽樣信號(hào)xs(nTs)將無失真地恢復(fù)出x(t)即若抽樣頻率fs ³ 2fH，則Xs(f)中包含的每個(gè)X(f)互不重疊，就能夠用一個(gè)低通濾波器分離X(f)，也就是能從抽樣信號(hào)中恢復(fù)原信號(hào)。這一最低抽樣速率2fH稱為奈奎斯特速率。與此相應(yīng)的最小抽樣時(shí)間間隔稱為奈奎斯特間隔。5. 帶通模擬信號(hào)的抽樣定理：設(shè)帶通模擬信號(hào)的頻帶限制在fL和fH之間，信號(hào)帶寬B = fH fL。則此帶通模擬信號(hào)所需最小抽樣頻率fs n 為小于 (fH / B)的最大整數(shù)部分，n =1，2，；

20、例 4.1.1量化6. 均勻量化：把輸入信號(hào)的取值區(qū)域按距離均勻分割的量化稱為均勻量化。即量化間隔是均勻的。7. 非均勻量化 ：把輸入信號(hào)的取值區(qū)域按距離非均勻分割的量化稱為非均勻量化。量化間隔隨信號(hào)抽樣值的不同而變化：信號(hào)抽樣值小時(shí)，量化間隔D也??；信號(hào)抽樣值大時(shí)，量化間隔Dv也變大。在信號(hào)發(fā)射端，為實(shí)現(xiàn)非均勻量化，信號(hào)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q，通常這一變換過程稱為壓縮壓縮 y = f(x)，在信號(hào)接收端，信號(hào)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆醋儞Q，通常這一變換過程稱為擴(kuò)張擴(kuò)張 x= f-1(y)，關(guān)于電話信號(hào)的壓縮特性，國際電信聯(lián)盟(ITU)制定了兩種建議，即A壓縮律和m壓縮律，以及相應(yīng)的近似算法 13折線法和1

21、5折線法。 我國大陸、歐洲各國以及國際間互連時(shí)采用A律及相應(yīng)的13折線法；北美、日本和韓國等少數(shù)國家和地區(qū)采用m律及15折線法。8. 非均勻量化的過程：書上41頁。9. 均勻量化和非均勻量化比較 若用13折線法中的（第一和第二段）最小量化間隔作為均勻量化時(shí)的量化間隔，則13折線法中第一至第八段包含的均勻量化間隔數(shù)分別為16、16、32、64、128、256、512、1024，共有2048個(gè)均勻量化間隔，而非均勻量化時(shí)只有128個(gè)量化間隔。因此，在保證小信號(hào)的量化間隔相等的條件下，均勻量化需要11比特編碼，而非均勻量化只要7比特就夠了。 10. 量化噪聲：在語言編碼通信中，解調(diào)后信號(hào)和原傳遞信號(hào)

22、的差異是因幅度和時(shí)間的量化而產(chǎn)生的，這種失真稱為量化失真。因?yàn)檫@種失真和雜亂的干擾一樣，聽起來和元件產(chǎn)生的熱噪聲相似，所以叫做量化噪聲。11. 加性噪聲：一般指熱噪聲、等，它們與信號(hào)的關(guān)系是相加，不管有沒有信號(hào)，噪聲都存在12. PCM： 是Pulse Code Modulation的縮寫。脈沖編碼調(diào)制是數(shù)字通信的之一。主要過程是將話音、圖像等模擬信號(hào)每隔一定時(shí)間進(jìn)行取樣，使其離散化，同時(shí)將抽樣值按分層單位四舍五入取整量化，同時(shí)將抽樣值按一組二進(jìn)制碼來表示抽樣脈沖的幅值。13. 逐次比較法編碼原理：14. 自然二進(jìn)制碼、格雷二進(jìn)制碼，折疊二進(jìn)制碼（書45）15. 增量調(diào)制：增量調(diào)制的

23、基本原理是于1946年提出的，它是一種最簡單的差值脈沖編碼。每個(gè)抽樣值不是獨(dú)立編碼，而是先根據(jù)前幾個(gè)抽樣值計(jì)算出一個(gè)預(yù)測值，再取當(dāng)前抽樣值和預(yù)測值之差。將此差值編碼并傳輸；基本量化噪聲：(a) 基本量化噪聲e(t)過載量化噪聲：(b) 過載量化噪聲e(t)第五章 數(shù)字基帶傳輸1. 基帶傳輸：不經(jīng)過調(diào)制直接進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)膫鬏敺绞?. 頻帶傳輸：將數(shù)字基帶信號(hào)經(jīng)過載波調(diào)制后傳輸?shù)膫鬏敺绞?. 碼型: 數(shù)字信號(hào)的電脈沖結(jié)構(gòu)。4. 碼型變換:數(shù)字信息的電脈沖表示過程中傳輸代碼之間的變換。碼型變換相當(dāng)于信道編碼，其目的是使信號(hào)利于信道傳輸。5. 單極性碼，6. 雙極性碼，7. 單極性歸零碼（過渡碼型

24、）：8. 雙極性歸零碼，9. 差分編碼10. 過渡碼型，可以直接提取同步信號(hào)，是針對(duì)其他適合信道傳輸，但不能直接提取同步信號(hào)的碼型，可將其變換為單極性歸零碼后提取同步信號(hào)！11. 帶限系統(tǒng)對(duì)脈沖信號(hào)的影響：數(shù)字信號(hào)是由一個(gè)個(gè)脈沖組合而成的序列，其輸入信號(hào)的頻譜較寬，而信道對(duì)于信號(hào)的各個(gè)頻率成分傳輸?shù)乃ズ氖遣煌?，各個(gè)頻率成分在經(jīng)過不同衰減后，再疊加在一起的波形肯定與原來的有形狀不同了。當(dāng)一個(gè)脈沖通過低通信道號(hào)，輸出的是一個(gè)時(shí)間上展寬的信號(hào)，這是由于輸入沖激函數(shù)的頻譜無限寬，而其中只有一部分能通過信道，這部分對(duì)應(yīng)的時(shí)域信號(hào)就有一個(gè)長長的拖尾。12. 碼間干擾：通信時(shí)，發(fā)送端是一個(gè)脈沖（碼元）一個(gè)

25、脈沖（碼元）傳輸?shù)?，在接收端接收信?hào)時(shí)，恢復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)，信號(hào)的拖尾可能 會(huì)影響前一個(gè)碼元和下一個(gè)碼元的判決即它對(duì)其它碼元的判決引起的干擾稱為碼間干擾13. 均衡：指對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的補(bǔ)償和校正。14. 均衡器：在基帶系統(tǒng)中插入的可以校正或補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)，其位置在接收濾波器之后抽樣判決前。目的是減少碼間干擾。15. 時(shí)域均衡：時(shí)域均衡，則是直接從時(shí)間響應(yīng)考慮，使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)滿足無碼間串?dāng)_條件。時(shí)域均衡原理：利用均衡器產(chǎn)生相應(yīng)波形去補(bǔ)償畸變的波形，關(guān)在最后通過抽樣判決來最有效地消除碼間干擾16. 時(shí)域均衡器：由橫向?yàn)V波器構(gòu)成，具有固定的延遲間隔，增益可調(diào)的多抽頭濾波器。將輸入端抽樣時(shí)刻

26、上有碼間串?dāng)_的響應(yīng)波形變成抽樣時(shí)刻上無碼間串?dāng)_的響應(yīng)波形。17. 頻域均衡：頻域均衡是從頻率響應(yīng)考慮，使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的總傳輸函數(shù)滿足無失真?zhèn)鬏敆l件。18. 眼圖：是一系列數(shù)字信號(hào)在示波器上累積而顯示的圖形。例：一個(gè)完整的眼圖應(yīng)該包含從“000”到“111”的所有狀態(tài)組，且每一個(gè)狀態(tài)組發(fā)生的次數(shù)要盡量一致，否則有些信息將無法呈現(xiàn)在屏幕上，八種狀態(tài)形成的眼圖如下所示。19. 眼圖的幾點(diǎn)結(jié)論 最佳抽樣時(shí)刻應(yīng)是“眼睛”張開最大的時(shí)刻； 眼圖斜邊的斜率決定了系統(tǒng)對(duì)抽樣定時(shí)誤差的靈敏程度： 斜率越大， 對(duì)定時(shí)誤差越靈敏； 圖的陰影區(qū)的垂直高度表示信號(hào)的畸變范圍； 圖中央的橫軸位置對(duì)應(yīng)于判決門限

27、電平； 抽樣時(shí)刻上, 上下兩陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲的容限, 噪聲瞬時(shí)值超過它就可能發(fā)生錯(cuò)誤判決； 圖中傾斜陰影帶與橫軸相交的區(qū)間表示了接收波形零點(diǎn)位置的變化范圍， 即過零點(diǎn)畸變，它對(duì)于利用信號(hào)零交點(diǎn)的平均位置來提取定時(shí)信息的接收系統(tǒng)有很大影響。 第6章 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 1. 調(diào)制 ：待傳輸?shù)牡皖l信號(hào)托附到高頻振蕩的過程就叫調(diào)制！2. 調(diào)制技術(shù)概念延伸：用基帶信號(hào)來控制高頻載波信號(hào)某個(gè)參數(shù)，即高頻載波信號(hào)的某個(gè)參數(shù)的變化與基帶信號(hào)的變化具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系！3. 按調(diào)制器的功能進(jìn)行分類 幅度調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)s(t)改變載波信號(hào)c(t)的幅度參數(shù)！ 頻率調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)s(t)改變載波信號(hào)c(t)

28、的頻率參數(shù)！相位率調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)s(t)改變載波信號(hào)c(t)的相位參數(shù)！4. 按調(diào)制信號(hào)的不同進(jìn)行分類 模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制5. 按載波信號(hào)的不同進(jìn)行分類 連續(xù)波調(diào)制、脈沖調(diào)制6. 鍵控法：由于數(shù)字基帶信號(hào)是離散的，即數(shù)字基帶信號(hào)的每個(gè)碼元僅表示一個(gè)狀態(tài)，數(shù)字基帶信號(hào)就像一個(gè)開關(guān)的鍵一樣，所以數(shù)字調(diào)制采用的方法也叫鍵控法，即通過開關(guān)鍵控載波。幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）的基本原理7. 模擬調(diào)制法基本原理（雙邊帶調(diào)幅，相干解調(diào)）設(shè)信號(hào) 的頻譜為 ,將 乘以載波信號(hào) ,得到信號(hào)的已調(diào)信號(hào) 即其中 稱為調(diào)制信號(hào), 稱為載波頻率, 稱為已調(diào)信號(hào).從頻域上看,已調(diào)信號(hào) 的頻

29、譜為原調(diào)制信號(hào) 的頻譜搬移到 處,幅度變?yōu)樵瓉淼囊话?即如果利用相干解調(diào)方法, 即在解調(diào)的過程中,將接收信號(hào) 乘以載波 以后得到 即將信號(hào) 通過低通濾波器, 只保留低頻信號(hào)將得到 與 相比,除了幅度為原來的外,完全攜帶了原始信號(hào)的信息.8. 2ASK振幅調(diào)制：通過高頻載波信號(hào)的輸出有，無來表示數(shù)字基帶信號(hào)“0”和“1”的。調(diào)制方法：直接相乘法、鍵控監(jiān)控法解調(diào)方法：包絡(luò)解調(diào)和相干解調(diào)非相干解調(diào)(包絡(luò)檢波法) 相干解調(diào)(同步檢測法) 9. 2FSK振幅調(diào)制：通載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在f1和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化。調(diào)制方法：直接調(diào)頻、頻移鍵控法解調(diào)方法：包絡(luò)解調(diào)、頻移鍵控法、相干解調(diào)法、過零檢測法

30、、差分檢測法直接調(diào)頻: 是用數(shù)字基帶信號(hào)直接控制載波振蕩器的振蕩頻率。頻移鍵控法:用基帶信號(hào)s(t )(一個(gè)隨機(jī)的1、0脈沖信號(hào))分別控制兩個(gè)電子開關(guān)，即分別與一個(gè)載波相乘即可得到調(diào)制后的2FSK信號(hào)，解調(diào)方法：包絡(luò)解調(diào)和頻移鍵控法包絡(luò)檢測法頻移鍵控法相干解調(diào)過零檢測法：過零檢測法解調(diào)器的基本原理是，二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)的過零點(diǎn)數(shù)隨載波頻率不同而異，通過檢測過零點(diǎn)數(shù)從而得到頻率的變化差分檢測法：輸入信號(hào)經(jīng)帶通濾波器濾除帶外無用信號(hào)后被分成兩路，一路直接送乘法器，另一路經(jīng)時(shí)延 后送乘法器，相乘后再經(jīng)低通濾波器去除高頻成分即可提取基帶信號(hào)10. 二進(jìn)制相移鍵控（2PSK） ：在2PSK中，通常用初始

31、相位0和p分別表示二進(jìn)制“0”和“1”。因此，2PSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為 式中，jn表示第n個(gè)符號(hào)的絕對(duì)相位： 2PSK信號(hào)的調(diào)制：調(diào)制方法：直接調(diào)制的方法 、相移鍵控法解調(diào)方法：相干解調(diào)法直接調(diào)制：鍵控法：2PSK信號(hào)的解調(diào)：由于2PSK是一單頻信號(hào)，只能用相干解調(diào)方法來解調(diào)，該方法也稱為極性比較法倒“”現(xiàn)象：在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過程中存在著的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能同相，也可能反相，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，即“1”變?yōu)椤?”，“0”變?yōu)椤?”，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱為2PSK 方式的“倒”現(xiàn)象

32、或“反相工作”11. 相對(duì)相移鍵控DPSK：利用前后相鄰碼元的載波相對(duì)相位變化傳遞數(shù)字信息，又稱相對(duì)相移鍵控。假設(shè)Dj為當(dāng)前碼元與前一碼元的載波相位差，定義數(shù)字信息與Dj 之間的關(guān)系為（國際標(biāo)準(zhǔn)）調(diào)制方法：直接調(diào)相法 、移鍵控法 （書上71頁）解調(diào)方法：相干差分譯碼和相位差分檢測 （書上71頁）相位差分檢測用這種方法解調(diào)時(shí)不需要專門的相干載波，只需由收到的2DPSK信號(hào)延時(shí)一個(gè)碼元間隔，然后與2DPSK信號(hào)本身相乘。相乘器起著相位比較的作用，相乘結(jié)果反映了前后碼元的相位差，經(jīng)低通濾波后再抽樣判決，即可直接恢復(fù)出原始數(shù)字信息，故解調(diào)器中不需要碼反變換器?？偨Y(jié)：調(diào)制方法調(diào)制方法解調(diào)方法幅度調(diào)制直接

33、相乘法幅移鍵控法包絡(luò)解調(diào)法、相干解調(diào)法頻率調(diào)制直接法頻移鍵控法包絡(luò)檢測法，相干解調(diào)法、過零檢測法，差分檢測法相移調(diào)制直接調(diào)相法相移鍵控法相干解調(diào)法相對(duì)相移調(diào)制直接調(diào)相法相移鍵控法差分譯碼解調(diào)，相位比較差分檢測法第7章 差錯(cuò)控制技術(shù) 1) 差錯(cuò)控制編碼：為控制差錯(cuò)所采用的編碼稱為差錯(cuò)控制編碼?；驹砀攀觯簩?duì)二進(jìn)制數(shù)字序列進(jìn)行適當(dāng)變化 使原來彼此獨(dú)立，互不相關(guān)的信息碼元序列產(chǎn)生某種規(guī)律，從而在接收端可根據(jù)這種規(guī)律來檢測所傳輸信息的正確性或糾正傳輸中所產(chǎn)生的差錯(cuò)。 檢錯(cuò)碼：只能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤但不能糾正的編碼叫 檢錯(cuò)碼。 糾錯(cuò)碼：不但能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤還不能糾正的編碼 叫糾錯(cuò)碼。2) 碼長：碼組中碼元的總位數(shù)，又

34、稱為碼組長度。3) 碼字的漢明重量：在分組碼中，把碼組中“1”的個(gè)數(shù)稱為碼組的重量，簡稱碼重。4) 碼距：把兩個(gè)碼組中對(duì)應(yīng)位上數(shù)字不同的位數(shù)稱為碼組的距離，簡稱碼距。碼距又稱漢明距離。碼距反映的是碼組之間的差異程度，比如，00和01兩組碼的碼距為1；011和100的碼距為3。5) 最小碼距： 多個(gè)碼組之間相互比較，可能會(huì)有不同的碼距，其中的最小值被稱為最小碼距。比如，000、001、110三個(gè)碼組相比較，碼距有1和2兩個(gè)值，則最小碼距為1。6) 糾檢錯(cuò)能力與最小碼距dmin的關(guān)系 根據(jù)理論推導(dǎo)，可以得出以下結(jié)論：(1)在一個(gè)碼組內(nèi)要想檢出e位誤碼，要求最小碼距為 dmine+1  (

35、2)在一個(gè)碼組內(nèi)要想糾正t位誤碼，要求最小碼距為 dmin2t+1 (3)在一個(gè)碼組內(nèi)要想糾正t位誤碼，同時(shí)檢測出e位誤碼（et）,要求最小碼距為 dmint+e+1 （e>t）7) 編碼效率：分組碼一般用符號(hào)（n，k）表示，其中n是碼組的總位數(shù)，又稱為碼組的長度（碼長），k是碼組中信息碼元的數(shù)目，n-k=r為碼組中的監(jiān)督碼元數(shù)目，或稱監(jiān)督位數(shù)目 編碼效率=信息碼位數(shù)/碼組總位數(shù)8) 差錯(cuò)控制方式：9) 前向糾錯(cuò)法（FEC） 接收端不僅能在收到的信碼中發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)碼，還能夠糾正錯(cuò)碼。對(duì)于二進(jìn)制系統(tǒng)，如果能夠確定錯(cuò)碼的地方，就能夠糾正它。優(yōu)點(diǎn)：不需要反向信道，也不存在由于反復(fù)重發(fā)而延誤時(shí)間，實(shí)

36、時(shí)性好，缺點(diǎn)：但是糾錯(cuò)設(shè)備要比檢錯(cuò)設(shè)備復(fù)雜。10) 檢錯(cuò)重發(fā)法（ARQ）： 接收端在收到的信碼中檢測出（發(fā)現(xiàn)）錯(cuò)碼時(shí)，即設(shè)法通知發(fā)送端重發(fā)，直到正確收到為止。 所謂檢測出錯(cuò)碼是指在若干接收碼元中知道有一個(gè)或一些是錯(cuò)的，但不一定知道該錯(cuò)碼的準(zhǔn)確位置。采用這種差錯(cuò)控制方法需要具備雙向信道。11) 混合糾錯(cuò)HEC ：這一方式實(shí)質(zhì)上是 FEC和 ARQ方式的綜合。當(dāng)收端接收到少量錯(cuò)碼時(shí)，就在接收端直 接糾正，即采用前向糾錯(cuò)方案；當(dāng)錯(cuò)碼太多超過其糾錯(cuò)能力時(shí)，則采用檢錯(cuò)重發(fā)方式。HEC充分利用了前向糾錯(cuò)和檢錯(cuò)重發(fā)系統(tǒng)的特點(diǎn)，性能較好。但需要雙向信道，且系統(tǒng)設(shè)備較復(fù)雜。12) 信息反饋（IRQ）：接收端將收

37、到的信碼原封不動(dòng)地轉(zhuǎn)發(fā)回發(fā)送端，并與原發(fā)送信碼相比較。如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則發(fā)送端再進(jìn)行重發(fā)，否則不做任何處理，繼續(xù)發(fā)送后面的信息。這種方法原理和設(shè)備都較簡單，但需要有雙向信道，傳輸效率較低。13) 奇偶監(jiān)督碼：是數(shù)據(jù)通信中最常見的一種簡單檢錯(cuò)碼，其編碼規(guī)則是：把信息碼先分組，形成多個(gè)許用碼組，在每一個(gè)許用碼組最后（最低位）加上一位監(jiān)督碼元即可。加上監(jiān)督 碼元后使該碼組中1的數(shù)目為奇數(shù)的編碼稱為奇數(shù)監(jiān)督碼，為偶數(shù)的編碼稱為偶數(shù)監(jiān)督碼。對(duì)于偶數(shù)監(jiān)督碼必須保證 對(duì)于奇數(shù)監(jiān)督碼必須保證簡單的奇偶監(jiān)督碼只能檢測出發(fā)生奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤的碼組。14) 定比碼：又稱等比碼或等重碼，它的每個(gè)許用碼組中含1、0的個(gè)數(shù)是固定

38、的。編碼時(shí)，取所有含l、0個(gè)數(shù)符合要求的碼組為許用碼組，其余則為禁用碼組。15) 二維奇偶監(jiān)督碼：又稱方陣碼。二維奇偶校驗(yàn)碼比一維奇偶校驗(yàn)碼多了個(gè)列校驗(yàn)。因?yàn)楸纫痪S奇偶校驗(yàn)碼多了個(gè)列校驗(yàn)，因此，其檢錯(cuò)能力有所提高。除了檢出行中的所有奇數(shù)個(gè)誤碼及長度不大于行數(shù)的突發(fā)性錯(cuò)誤外，還可檢出列中的所有奇數(shù)個(gè)誤碼及長度不大于列數(shù)的突發(fā)性錯(cuò)誤。 二維奇偶監(jiān)督碼不僅可用來檢錯(cuò)，還可用來糾正一些錯(cuò)碼。例如，當(dāng)碼組中僅在一行中有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，則能夠確定錯(cuò)碼位置，從而糾正它。16. 正反碼：每一個(gè)正反碼字由10個(gè)碼元組成，其中5位信息碼，5位監(jiān)督碼。當(dāng)信息碼中的1為奇數(shù)時(shí)，監(jiān)督碼和信息碼相同：如信息碼為10101

39、監(jiān)督碼為10101當(dāng)信息碼中的1為偶數(shù)時(shí)，監(jiān)督碼和信息碼相反：如信息碼為10010 監(jiān)督碼為01101步驟A. 在接收端，先將所接收碼字中的信息位和監(jiān)督位，按對(duì)應(yīng)的位進(jìn)行模2加，得到一個(gè)5位的合成碼，然后用合成碼產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)碼；B. 如果接收的碼字中的信息碼中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則合成碼作為校驗(yàn)碼，如果信息碼中“1”個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則合成碼的反碼作為校驗(yàn)碼，C. 并根據(jù)書上表7.3.1作判決。例如發(fā)送碼為10101 10101，接收碼為， 合成碼為 10101 10101=00000，因?yàn)榻邮沾a字中的信息碼中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè)，因此校驗(yàn)碼為00000，根據(jù)表7.3.1 無傳輸錯(cuò)誤如發(fā)送碼為10101

40、 10101，接收碼為， 合成碼為 10101 00101=10000，因?yàn)榻邮沾a字中的信息碼中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè)，因此校驗(yàn)碼為10000因根據(jù)表7.3.1 可看到錯(cuò)誤發(fā)生在監(jiān)督碼“1”的位置上，故自動(dòng)糾正為10101。17. 線性分組碼定義 線性碼中信息位和監(jiān)督位是由一些線性代數(shù)方程聯(lián)系著的，或者說，線性碼是按一組線性方程構(gòu)成的，且監(jiān)督碼元僅由本碼組的信息碼元確定。18. 循環(huán)碼：若線性分組碼各碼字中的碼元循環(huán)左移位（右移位）所形成的碼字仍然是碼組集合中的一個(gè)碼字（除全零碼外），則這種碼這是循環(huán)碼。 (1) 將k位信息位對(duì)應(yīng)的碼多項(xiàng)式m(x)乘以xn-k，得y(x)； (2) 用y(x)除以生

41、成多項(xiàng)式g(x) ，得余式r(x) ； (3) 將余式r(x)對(duì)應(yīng)的碼列出，即為其校驗(yàn)碼（監(jiān)督碼）； (4) 將信息碼與監(jiān)督碼一起構(gòu)成循環(huán)碼。 例：信息碼110，編（7，3）碼信息碼多項(xiàng)式m(x)=x2+x生成多項(xiàng)式g(x)=x4+x2+x+1即于是，編出碼字+101=第九章 短距離有線通信技術(shù)1. 數(shù)據(jù)終端間通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)終端間通信時(shí)需要通過數(shù)據(jù)通信設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行某種變換和處理才能適合有線或無線信道的傳輸。2. 數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE, Data Terminal Equipment): 指物聯(lián)網(wǎng)終端或物聯(lián)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)設(shè)備、以及其他數(shù)據(jù)終端設(shè)備。3. 數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE, Data

42、Communication Equipment):可以是調(diào)制解調(diào)器(Modem)、線路適配器、信號(hào)變換器等。4. 接口標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于不同的通信線路，為了使不同廠家的產(chǎn)品能夠互聯(lián)，DTE與DCE在插接方式、引腳分配、電氣性能及應(yīng)答關(guān)系上均應(yīng)符合統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。5. 接口標(biāo)準(zhǔn)包括了機(jī)械性能、電氣特性、功能特性、過程特性4個(gè)方面機(jī)械性能：涉及的是DTE和DCE的實(shí)際物理連接。例： 典型的是，信號(hào)以及控制信息的交換電路被捆扎成一根電纜，該電纜的兩端各有一個(gè)終接插頭，該插頭或者是公插頭、或者是母插頭。位于電纜兩端的DCE和DCE必須具有“性別”相反的插頭，以實(shí)現(xiàn)物理上的連接。如一端為公插頭、則另一端必須為

43、母插頭。電氣特性：與電壓電平及電壓變換的時(shí)序相關(guān)。 DET和DCE都必須使用相同的編碼，相向的電壓電平必須不是相同的含義，還必須使用持續(xù)時(shí)間相同的信號(hào)元素等。這些特性決定了能夠達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸距離功能特性：定義的各種功能由具有不同含義的各種交換電路 來執(zhí)行這些功能分為數(shù)據(jù)電路、控制電路、時(shí)序電路以及電氣接地過程特性：定義了傳輸數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生的時(shí)間序列，它依據(jù)的是接口的功能特性。6. EIA RS-232C接口是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)于1969年頒布的一個(gè)使用串行二進(jìn)制方式的DTE與DCE間的接口標(biāo)準(zhǔn)。RS是Recommended Standard的縮寫，232是標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)記號(hào)碼。RS-232C接口

44、標(biāo)準(zhǔn)是一種非常廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)，它廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)通信、自動(dòng)化、儀器儀表等領(lǐng)域機(jī)械性能：第一排，從左到右共13針，第二排從左到右共12針。各針的功能如表3.2.1所示。雖然RS-232C定義了25個(gè)引腳，但實(shí)際應(yīng)用于串行通信時(shí)僅需要9個(gè)電壓信號(hào)，即2個(gè)收發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)RXD和TXD、6個(gè)控制信號(hào)和1個(gè)信號(hào)地。電氣特性：電氣標(biāo)準(zhǔn)特性主要規(guī)定了發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器與接收端接收器的電平關(guān)系、負(fù)載要求、信號(hào)速率及連接距離等。在TxD和RxD上要求，邏輯“1”(MARK)為-3V-15V；邏輯“0”(SPACE)為+3V+15V。 在RTS、CTS、DTR和DCD等控制線上要求信號(hào)有效電壓為+3V+15V，信號(hào)無效電壓

45、為-3V-15V功能特性： DTE/DCE接口連線的功能特性主要是各引腳的功能進(jìn)行定義，并說明了它們之間的相互關(guān)系。RS-23C規(guī)定了21條信號(hào)線和25芯連接，表9.2.2為接口電路的功能約定。過程特性： 見書114。7. RS-422A標(biāo)準(zhǔn)是一種以平衡方式傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。平衡方式是指雙端發(fā)送和雙端接收，因此傳輸信號(hào)須采用兩條線路，發(fā)送端和接收端分別采用平衡發(fā)送器和差動(dòng)接收器。RS-422A標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性對(duì)邏輯電平的定義是根據(jù)兩條線間的電壓差來決定的。當(dāng)A的電平比B，的電平低-2V-6V時(shí)，表示邏輯“0”；當(dāng)A的電平比B，的電平高+2+6V時(shí)，表示邏輯“1”。當(dāng)A的電平比B的電平大于200mA時(shí)，

46、表示邏輯“1”；當(dāng)A的電平比B的電平小于200mA時(shí)，表示邏輯“0”。RS-422標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了發(fā)送端只有1個(gè)發(fā)送器，而接收端可以有多個(gè)接收器，這就意味著，它可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信,最多可接256個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Slave），從設(shè)備之間不能通信 。 常用的RS-422A標(biāo)準(zhǔn)接口的芯片為 ： MC3487/MC3486、SN75174/SN75175等，它們是平衡驅(qū)動(dòng)/接收器集成電路。8. RS-423A標(biāo)準(zhǔn)：是非平衡方式傳輸?shù)?，即以單線來傳輸信號(hào)，規(guī)定信號(hào)的參考電平為地。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電路中只允許有1個(gè)單端發(fā)送器，但可以有多個(gè)接收器。因此，允許在發(fā)送器和接收器間有一個(gè)

47、電位差。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定邏輯“1”的電平必須超過4V，但不能超過6V；邏輯“0”的電平必須低于-4V，但不能低于-6V。RS-423A標(biāo)準(zhǔn)由于采用了差動(dòng)接收，提高了抗共模干擾能力，因此與RS-232C相比，傳輸距離較遠(yuǎn)、傳輸速率較快。當(dāng)傳輸距離為90m時(shí)，最大傳輸速率為100kbit/s；若傳輸速率為1kbit/s時(shí)，傳輸距離可達(dá)1200m。9. RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)：是一種平衡傳輸方式的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)，它與RS-422A兼容，并且擴(kuò)展了RS-422A的功能。RS-422A只允許電路中有一個(gè)發(fā)送器，而RS-485標(biāo)準(zhǔn)允許有多個(gè)發(fā)送器，RS-485采用共線電路結(jié)構(gòu)，即在一對(duì)平衡傳輸線的兩端配置終端電阻

48、，其發(fā)送器、接收器、以及組合收發(fā)單元可以掛在平衡傳輸線上的任何位置，實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸中多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器共用同一傳輸線的多路傳輸。RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)的抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)。采用雙絞線，不用調(diào)制解調(diào)器等通信設(shè)備的情況下，當(dāng)傳輸速率為100kbit/s時(shí)，傳輸距離可達(dá)1200m；在9600bit/s時(shí)，傳輸距離可達(dá)15km。在傳輸距離為15m時(shí)，它的最大傳輸速率可達(dá)10Mbit/s。10. 通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)：是一種串行技術(shù)規(guī)范，其主要目的是簡化計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備的連接過程，USB并不完全是一個(gè)串行接口，而是一種串行總線。目前，計(jì)算機(jī)設(shè)備

49、均配置了多個(gè)USB接口，它可以接入種類繁多的外設(shè)，成為了計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)通信等電子、電氣設(shè)備的通用接口USB的方便性體現(xiàn)在可自動(dòng)設(shè)置、連接便捷、無需外部電源、接口通用等方面。在連接方面，USB等外設(shè)可直接插入到計(jì)算機(jī)的USB接口上。不需要時(shí)，可直接將其拔下，USB設(shè)備的插拔不會(huì)損壞計(jì)算機(jī)和USB外設(shè)。 USB接口處包含了一個(gè)+5V的電源和地線接口，USB外設(shè)可直接使用接入系統(tǒng)的電源和地，因此USB外設(shè)無需提供額外的電源，但當(dāng)所接入的系統(tǒng)所提供的電源功率不足時(shí)，才需要給USB外設(shè)供電。 19. CAN現(xiàn)場總線：是在上世紀(jì)八十年代初，德國BOSCH公司為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中眾多的汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之

50、間的數(shù)據(jù)通信而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它是一種多主總線，具有很高的可靠性，支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制1）通信方式靈活。CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上的任意節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從，且不需站地址等結(jié)點(diǎn)信息；（2）CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息分成不同的優(yōu)先級(jí)，以滿足和協(xié)調(diào)各自不同的實(shí)時(shí)性要求；（3）采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信息時(shí)，按優(yōu)先級(jí)順序通信，大大節(jié)省總線沖突仲裁時(shí)間，避免網(wǎng)絡(luò)癱瘓；（4）CAN通過報(bào)文濾波實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式傳送數(shù)據(jù)，無需專門的“調(diào)度”；（5）傳輸速率最高可以達(dá)到1Mbit/s(40m)，直接傳輸距離最遠(yuǎn)可以達(dá)

51、到10km(傳輸速率在5kbit/s以下)；（6）CAN上的結(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)110個(gè)。報(bào)文標(biāo)志符可達(dá)2032種(CAN2.0A)，擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)(CAN2.0B)的報(bào)文標(biāo)志符幾乎不受限制；（7）短幀，傳輸時(shí)間短，抗干擾能力強(qiáng),檢錯(cuò)效果好。其中每幀字節(jié)數(shù)最多為8個(gè)，能夠滿足工業(yè)領(lǐng)域的一般要求，也能保證通信的實(shí)時(shí)性；（8）CAN每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，保證了通信的可靠性；（9）CAN總線通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成數(shù)據(jù)通信的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等；（10）通信介質(zhì)可以為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活

52、；（11）網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下可以自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響；（12）已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化（國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11898）。CAN的通信協(xié)議基于如下5條基本規(guī)則進(jìn)行通信協(xié)調(diào)：1) 總線訪問。 CAN控制器只能在總線空閑時(shí)開始發(fā)送，并采用硬同步，所有CAN控制器同步都位于幀起始的前沿。為避免異步時(shí)鐘因累計(jì)誤差而錯(cuò)位，CAN總線中用硬同步后，滿足一定條件的跳變進(jìn)行重同步。信號(hào)使用差分電壓傳送，兩條信號(hào)線被稱為CAN_H和CAN_L。靜態(tài)時(shí)均是2.5v左右，此時(shí)狀態(tài)表示為邏輯“1”，也可以叫做隱性。用CAN_H比CAN_L高表示邏輯“0”，稱為顯性，2) 非破壞性的位仲

53、裁方式。當(dāng)總線空閑時(shí)呈隱形電平，此時(shí)任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以向總線發(fā)送一個(gè)顯性電平作為一個(gè)幀的開始。如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，就會(huì)產(chǎn)生總線沖突。CAN總線采用“載波監(jiān)測/沖突避免”(CSMA /CA)的通信技術(shù)。載波監(jiān)測的意思是指在總線上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送信息報(bào)文前都必須監(jiān)測到總線上有一段時(shí)間的空閑狀態(tài)，一旦此空閑狀態(tài)被監(jiān)測到，那么每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有均等的機(jī)會(huì)來發(fā)送報(bào)文。這被稱為多主掌控。沖突避免是指在兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信息時(shí)，節(jié)點(diǎn)本身首先會(huì)檢測到出現(xiàn)沖突，然后采取相應(yīng)的措施來解決這一沖突情況。當(dāng)總線出現(xiàn)發(fā)送沖突時(shí)，通過仲裁后原發(fā)送信息不會(huì)受到影響。所有的仲裁判別都不會(huì)破壞優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文信息內(nèi)容

54、，也不會(huì)對(duì)其發(fā)送產(chǎn)生任何時(shí)延。3) 編碼/解碼：幀起始域、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域和CRC序列均使用位填充技術(shù)進(jìn)行編碼。在CAN總線中，每連續(xù)5個(gè)同狀態(tài)的電平插入一位與它相補(bǔ)的電平，還原時(shí)每5個(gè)同狀態(tài)的電平后的相補(bǔ)電平刪除，從而保證了數(shù)據(jù)的透明。4) 出錯(cuò)標(biāo)注：當(dāng)檢測到位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤、形式錯(cuò)誤或應(yīng)答錯(cuò)誤時(shí)，檢測出錯(cuò)條件的CAN控制器將發(fā)送一個(gè)出錯(cuò)標(biāo)志。5) 超載標(biāo)注：一些CAN控制器會(huì)發(fā)送一個(gè)或多個(gè)超載幀以延遲下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的發(fā)送。Can 2.0 報(bào)文的幀格式：數(shù)據(jù)幀，遠(yuǎn)程幀，錯(cuò)誤幀，超載幀第十章 短距離無線通信技術(shù)1. 藍(lán)牙：是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換2. 藍(lán)牙特點(diǎn)1) 功耗低：由于藍(lán)牙在的鏈路管理器中有功耗管理功能，可以根據(jù)工作狀況對(duì)功耗進(jìn)行有效的管理。在不通信時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，來降低功耗。典型的藍(lán)牙通信峰值電流一般不超過30mA，低功耗藍(lán)牙峰值電流不超過15mA。藍(lán)牙的三種類型的功耗分別為，遠(yuǎn)