工业系统的网络化控制-通信与通信概述.ppt

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1、第二讲通信的基本概念概念和通信系统通信：就是信息的传递，“传递”就是信息传输的方式和过程。通信系统组成包括，硬件，软件和传输介质硬件包括，信源、信宿、传输介质、收信、发信设备通信系统的分类按信号特征的分类传输模拟信号的系统称为模拟通信系统传输数字信号的系统称为数字通信系统两者之间的差别是在数字通信系统增加了信源编码和信道编码。信源编码是将模拟信号转换为数字信号的功能；信道编码是将信源编码的数字信号变成适合于信道传输的码型，以提高传输的有效性和可靠性。重新分类模拟通信，模拟通道传输模拟信号数字通信，接收和发送是模拟信号，而传输是以数字过程或方式，是以数字形式传输模拟信号数据通

2、信，接收和发送是数字信号，而传输既可以是数字过程或方式，也可以是模拟过程或方式，主要指计算机之间的数据通信数字通信的特点抗干扰能力强便于对信号加工与处理，计算机处理传输中出现的误码可以设法修正，提高传输质量数字信息易于加密，且保密性强能够传输话音、电视、数据等多种信息，增加通信的灵活性和通用性按传输介质分类有线无线按调制方式分类基带通信系统调制通信系统按通信业务分类电话通信电报通信广播通信电视通信数据通信按工作波段分类长波通信中波短波微波光通信通信方式按通信数量，分为点对点，一点对多点，多点对多点按传输方向与传输时间，单工，半双工，双工按通信终端的连接方式分为直通和交换方式

3、按数字信号传输顺序，分串行和并行按同步不同，分异步和同步信道和传输介质信道，信号传输的途径，调制信道，是通过乘性干扰和加性干扰影响通信质量编码信道，是数字序列的变化干扰影响通信质量传输介质有线介质，双绞线、同轴电缆、架空明线，多芯电缆，光纤无线介质，空间和大气有线介质双绞线，屏蔽STP和非屏蔽UTP，传输距离几米到十几千米。第一类双绞线就是住宅常用的缠绕式电话线，只适用于语音传输。不适用高速数据传输第二类传输速率4Mb/s，可语音传输和数据传输第三类传输速率10Mb/s，局域网采用的最低档双绞线第四类传输速率16Mb/s，主要用于令牌环网第五类传输速率100Mb/s，用于光

4、纤分布数据接口FDDI、快速以太网和ATM。超五类传输速率可155Mb/s同轴电缆50Ώ的基带同轴电缆，75Ώ的宽带同轴电缆基带同轴电缆，一条基带同轴电缆只支持一个信道，传输带宽1－20MHZ，能够以10Mb/s的速率把基带数字信号传输1－1.2km。宽带同轴电缆，支持的带宽300－400MHZ，传输距离可达100km。用于综合服务宽带网的多路复用光纤单模多模项目单模光纤多模光纤距离长短数据传输率高低光源激光发光二级管信号衰减小大端接较难较易造价高低无线介质无线电波光波，红外和激光对于无线电频率高低分为9个大波段传播方式频段名称频率范围传输介质用途葚低频3－30k有线，长波

5、音频，电话，导航，时标低频30－300k有线，长波导航，信标，电力通信中频300k-3M同轴电缆，中波调幅广播，移动通信高频3-30M同轴电缆，短波手机通信，军用定点葚高频30-300M同轴电缆，米波电视，导航，车辆通信特高频300M-3G波导，分米波电视，遥测，雷达超高频SHF3-30G波导，厘米波蓝牙技术，移动通信极高频EHF30G-300G波导，毫米波雷达，射电天文学紫外线，红外线，可见光10-5-光纤，激光空间传播光通讯信号与噪声信号噪声，单频噪声，脉冲噪声，起伏噪声信号频谱与信道通频带周期信号的频谱非周期信号的频谱信道通频带通信系统的性能评价有效性和可靠性对于模拟

6、通信，用传输带宽来衡量有效性，用接收端的信噪比来评价可靠性。带宽由传输介质和信号的处理方式决定。对于数字通信，用信息传输速率（比特率）来衡量有效性，表示单位时间内传输的信息量；单位时间内传输的码元个数为码元传输速率，其单位为波特，称为波特率。波特率体现系统传输信号的能力。两者之间的关系由多进制决定。通信系统的性能评价可靠性由差错率来衡量，有两个内容误码率和误信率。误码率，错误的码元/传输的总码元数误信率，错误的比特数/传输的总比特数网络的信息通信基础数据传输技术二进制信号传输,以电压或电流方式有无来反映信号传输：模拟信号传输和数字信号传输数据编码不归零制NRZ，无法区分一位

7、的结束和另一位的开始曼彻斯特编码，用跳变或沿触发形式，容易实现发送方和接收方同步差分曼彻斯特编码，有跳变就是0，无跳变就是1，每位之间的跳变为同步之用用模拟信号表示数据幅移键控法ASK，载波的幅值随调制信号的变化而变化频移键控法FSK，载波的频率随调制信号的变化而变化相移键控法PSK，载波的相位随调制信号的变化而变化数据传输速度数据传输速率，比特数在模拟线路传输数字信号，需要对数字信号调制，有三种方式，AM、FM和PM。每秒线路状态变化最大次数为调制频率，用波特率表示数据信号速率=调制速率*k，k为1次调制可能传送