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物联网通信技术复习知识点汇总复习课程.pdf
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物联网通信技术复习知识点汇总复习课程.pdf
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物 联 网 通 信 技 术 复
知 识 点 汇 总
习
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第一部分 概述
第 0 章 概述
物联网的框架结构
信息的感知控制层
数据采集子层
短距离通信传输子层
协同信息处理子层
网络传输层
应用层
物联网通信系统
感知控制层通信
目的:将各种传感设备所感知的信息在较短的通信距离内传送到信息汇聚
系统,并由该系统传送(或互联)到网络传输层。
特点:传输距离近,传输方式灵活,多样
承载平台:有线、无线等
网络传输层通信:如基于 IP 的通信协议
由数据通信主机(或服务器)、网络交换机、路由器等构成,在数据传
送网络支撑下的计算机通信系统。
可由公众电话交换网 PSTN、全球移动通信系统 GSM,码分多址
CDMA、时分同步码分多址 TDCDMA,数字数据网 DDN、异步传输模式
ATM,帧中继
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第1 篇 数据通信基础
第 1 章 通信的基本模型与概念
1. 基带信号:信源(信息源,也称发送端)发出的没有经过调制
(进行频谱搬移和变换)的原始电信号,信号频谱从零频附近
开始,具有低通形式。根据原始电信号的特征,基带信号可分
为数字基带信号和模拟基带信号(相应地,信源也分为数字信
源和模拟信源。)其由信源决定。
2. 频带信号:已调信号。在通信中,由于基带信号具有频率很低
的频谱分量,出于抗干扰和提高传输率考虑一般不宜直接传输,
需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,变换
后的信号就是频带信号。
3. 模拟通信系统模型
4. 数字通信系统模型
5. 通信系统的分类
按调制方式分:载波调制\脉冲调制
按信号特征分:模拟通信\数字通信
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信息源 调制器 信 道 解调器 受信者
噪声源
信
息
源
信
源
编
码
加
密
信
道
编
码
数
字
调
制
信 道
噪声源
数
字
解
调
信
道
译
码
解
密
信
源
译
码
受
信
者
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按传输媒介分:有线\无线
按信号复用分:频分\时分\码分
6. 通信方式
单工通信\半双工通信\全双工通信
串行通信方式\并行通信方式
7. 信息量: 信息多少的量度。
在信息论中,认为信源输出的消息是随机的。即在未收到消息之
前,是不能肯定信源到底发送什么样的消息。而通信的目的也就是
要使接收者在接收到消息后,尽可能多的解除接收者对信源所存在
的疑义(不确定度),因此这个被解除的不定度实际上就是在通信
中所要传送的信息量。
I log
a
P(x)
例,设二进制离散信源以相等的概率发送 0 或 1,且相互独立,
则信源输出的每个符号所含信息量为多少?
1
log
2
2 1
P(0)
1
I (1) log
a
log
2
2 1
P(1)
I (0) log
a
消息的信息量:一条消息由若干个事件组成,如果 各事件相互独
立,那么所有事件发生的概率即为各个事件信息量的总和
I I (P(x
1
)) I (P(x
2
)) .....
log
a
P(x
i
)
i1
n
例,一离散信源由 0,1,2,3,四个符号组成,它们出现的概
率分别 3/8,1/4,1/4,1/8,且每个符号的出现相互独立,则试求
以下信息的信息量是多少?
3 1
I (0) 3log
2
I (1) 2log
2
8 4
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1 1
I (2) 3log
2
I (3) 2log
2
4 8
I I (0) I (1) I (2) I (3)
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收到一个符号时获得的平均信息量
H (x)
P(x
i
)log
2
P(x
i
)
i1
n
例,一离散信源由 0,1,2,3,四个符号组成,它们出现的概
率分别 3/8,1/4,1/4,1/8,且每个符号的出现相互独立,则试求
信息 2010230213 的平均信息量是多少?
3 3 1 1 1 1 1 1
H log
2
log
2
log
2
log
2
8 8 4 4 4 4 8 8
1.906(bit / 符号)
8. 数据通信系统中的主要性能指标
比特(bit): 是“信息量”的计量单位,1 位二进制数所携带的
信息量即为 1bit(比特),例如,10010110 是 8 位二进制数字,所携
带的信息量为 8bit。
码元: (code cell)是携带信息的数字单位,是指在数字信道
中传送数字信号的一个波形符号,也即“时间轴上的一个信号编码
单元”。在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进
制数字,这样的时间间隔内的信号称为(二进制)码元。
码元和比特的关系:一个以 m 波特传送信号的线路,其传送二
进制数据的速率不一定是 m 比特/秒,因为每个信号可以运载几个比
特,例如,若使用 0、1、2、3、4、5、6、7 共 8 个电平级,则需要
2^3,即 3 个比特来表示一个信号值,可以理解为一个码元为三个比
特。
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