揭开信号传输的奥秘:从带宽到误码率的全面指南
21ic 2024-02-21


带宽:指信号所占据的频率范围,是信号传输频率上下限之差。

传输频率:单位时间传输的bit值,传输速率越大,带宽越高。

信源编码:对输入信息进行编码,优化信息和压缩信息并且打成符合标准的数据包。信源编码的目标就是使信源减少冗余,更加有效、经济地传输,最常见的应用形式就是压缩。作用二就是把模拟信号转化成数字信号进行模拟信号的数字化传输。增加了信号传输的有效性。

信道编码:通过对做完信源编码后的信息加入冗余信息,使得接收方在收到信号后,可通过信道编码中的冗余信息,做前向纠错。保证通信的可靠性。增加了信号传输的可靠性。

数据:能够由计算机处理的数字、字母和符号等具有一定意义的实体。

分类:模拟数据可以在一定的数据区域中取连续的值,如声音和图像;数字数据只能取离散的数值,如整数、二进制序列。

信号:是数据的具体表现形式。

分类:从通信的发送端所产生的信号形式来看——模拟信号:在各种介质上传送的连续变化的电磁波。数字信号:在介质上传送的电压脉冲序列,单位是比特。

从通信线路上传送的信号来看——基带信号:将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示,在线路上传输。宽带信号:将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。

信道:一般用来表示某一个方向上传送信息的逻辑意义上的媒体。

分类:传送模拟信号的模拟信道和传送数字信号的数字信道。

信号的传输方式:——模拟传输:将信息在传输介质中以模拟信号传输的传输方式。 数字传输:将信息在传输介质中以数字信号传输的传输方式。

数字通信系统:依据通信协议,利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息的技术,它可以实现计算机与计算机、计算机与终端、终端与终端之间的数据信息传递。

数据通信系统:是通过数据电路将分布在原地的远程终端设备如计算机系统连接起来,实现数据传输、交换、存储和处理的系统。

数据通信系统的组成:主要由远程终端设备、数据电路、中央计算机系统三部分组成。

模拟通信系统:是利用正弦波的幅度、频率或相位的变化,或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号,以达到通信的目的,故称为模拟通信。

模拟通信是一种以模拟信号传输信息的通信方式。非电的信号(如声、光等)输入到变换器(如送话器、光电管),使其输出连续的电信号,使电信号的频率或振幅等随输入的非电信号而变化。普通电话所传输的信号为模拟信号。电话通信是最常用的一种模拟通信。模拟通信系统主要由用户设备、终端设备和传输设备等部分组成。其工作过程是:在发送端,先由用户设备将用户送出的非电信号转换成模拟电信号,再经终端设备将它调制成适合信道传输的模拟电信号,然后送往信道传输。到了接收端,经终端设备解调,然后由用户设备将模拟电信号还原成非电信号,送至用户。

模拟通信的信道只能采用频分多路复用。在诸多的线性调制方式中,振幅调制的单边带调制具有频谱利用率和调制效率高的优点,因而模拟载波系统的组群均采用这种调制方式。以载波组群作为基带信号进行二次调制,则可采用其他线性调制方法。

在模拟信道中进行数字传输,必须先将数字信号转换为模拟信号——进行调制

调制:将数字信号放到载波上去的过程,即将数字信号变换模拟信号的过程,实现设备称为调制器(Modulator)。

解调:是从载波上提取信号的过程,即将模拟信号变换为数字信号的过程,实现设备称为解调器(DEModulator)。

滤波器:滤波器是一种选频装置,可是使信号中特定的频率通过,极大地衰减其它的频率成分。

分类:数字滤波器和模拟滤波器。

模拟滤波器分类:按选频作用分类:高通、低通、带通、带阻

按“最佳逼近特性”标准分类:巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、贝塞尔滤波器。

符号速率:单位时间内传输的码元的数目。

符号周期:符号速率的倒数。

采样率:也称为采样速度或者采样率,定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。

帧长:计算机通信传输的是由“0”和“1”构成的二进制数据,二进制数据组成“帧”,帧是网络传输的最小单位。 在网络中,网络设备将“位”组成一个个的字节,然后这些字节“封装”成帧,在网络上传输。

比特和字节:针对高速脉冲电流而言,我们人为地用低电平的脉冲代表“0”、用高电平的脉冲代表“1”。这些虚拟的“0”或“1”是“位”(Bit)。在计算机网络中一般8个位组成了一个“字节”(Byte)。

直流偏执和限幅:保证得到的信号是正实信号。

载波频率:在信号传输的过程中,并不是将信号直接进行传输,而是将信号负载到一个固定频率的波上,这个过程称为加载,这样的一个固定频率。严格的讲,就是把一个较低的信号频率调制到一个相对较高的频率上去,这被低频调制的较高频率就叫载波频率,也叫基频。

串并转换:串并转换是完成串行传输和并行传输这两种传输方式之间转换的技术。

采样速率:采样速率是指单位时间内,对输入信号进行采样的速度。

抽样判决:将信号的某一时刻值抽取出来,再进行判决,接近1判为1,接近0判为0(硬判决),恢复或再生基带信号。

最大似然概率:最大似然估计是求参数θ, 使似然函数P(x0|θ)最大。

最大后验概率:最大后验概率估计则是想求θ使P(x0|θ)P(θ)最大。

分量码:就是由0与1组成的短码。

递归系统卷积码(RSC):

误比特率:在一定时间内收到的数字信号中发生差错的比特数与同一时间所收到的数字信号的总比特数之比,就叫做“比特误码率”,也可以叫做“误比特率”。

误码率:误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。

比特率 = 波特率 * log2(n) n为进制数

串并变换:串并转换是完成串行传输和并行传输这两种传输方式之间转换的技术。移位寄存器可以实现并行和串行输入和输出。 这些通常配置为"串行输入,并行输出"(SIPO)或"并行,串行输出"(PISO)。

数据帧长度:计算机通信传输是由0或者1所组成的二进制数据,帧是网络传输的最小单位。帧的总长度=数据位+冗余位

码元: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 。

码长:码字由若干个码元组成,计算机通信中通信表现为若干位二进制代码。

长码:长码是长度为242-1的周期序列。在CDMA系列的前向信道(从基站指向手机方向)中,长码用于对业务信道进行扰码(作用类似于加密)。

短码:短码是长度为215-1的周期序列。在CDMA系统的前向信道(从基站指向手机方向)中,短码用于对前向信道进行调制,使前向信道带上本基站的标记,不同的基站使用不同相位的短码,从而互相区别开来。在反向信道中(从手机指向基站方向),短码用于对反向业务信道进行调制,作用与短码在前向信道中相同。

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