物联网通信技术复习知识点

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??logaP(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?log22?1P(0)1I(1)?loga?log22?1P(1)I(0)?loga? 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(x1))?I(P(x2))?.....???logaP(xi)i?1n

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？

31I(0)??3log2?????I(1)??2log2843 11I(2)??3log2?????I(3)??2log248I?I(0)?I(1)?I(2)?I(3)

? 收到一个符号时获得的平均信息量

H(x)???P(xi)log2P(xi)i?1n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？

?

33111111H??log2?log2?log2?log288444488????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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? 信息传输速率:

通信线路(或系统)单位时间(每秒)内传输的信 其定义为每秒钟传送码元的数目，单位为\波特

息量，即每秒能传输的二进制位数，通常用Rb表示，其单位是比特/秒(bit/s或b/s，英文缩略语为bps)。 ? 码元传输速率:

\，又可以称为波特率

? 码元速率和数据速率的关系:Rb=RBlbM

? 误比特率=传输中出错信息的比特个数/传输信息的比特总数*100%。

? 误码率=传输中的出错码元的个数/传输的码元的总个数*100%。

? 误码率与误比特率的关系:误比特率=误码率/(log2M) ? 信噪比是信号与噪声的平均功率之比

书上例题 1.5.1-1.5.2

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