点对点通信系统设计
MIMO通信系统的设计与实现要点
MIMO通信系统的设计与实现摘要新一代移动通信系统需要提供极高的数据速率，在有限的频谱下提供尽可能高的传输速率，这就需要采用高频谱利用率技术。
在理想情况下，MIMO技术相对于传统的单天线系统可以随着天线数目的增大而线性增大信道容量，使得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。
本文详细介绍了MIMO通信系统的模型与信道容量，并介绍了目前存在的三种空时编码方案：分层空时码、空时网格码和空时分组码，实现了一种性能较好的方案，与正交频分复用技术相结合建立了STBC-MIMO-OFDM系统模型，并对用MATLAB模型进行了仿真和性能分析。
关键词：多输入多输出；正交频分复用；空时分组码；MATLAB；Design and Implementation of MIMO CommunicationSystemAbstractA new generation of mobile communication system needs to provide high data rate, transmission rate is as high as possible in the limited frequency spectrum, this requires the use of high frequency spectrum utilization technology. In the ideal case, the MIMO technology to the traditional single antenna system can increase linearly with the number of antennas to increase channel capacity, so the system can in the radio frequency band limited transmission under high-speed data service. This paper introduces the model and the channel capacity of MIMO communication system, and introduces the existing three kinds of space-time coding scheme: Layered Space-time Coding, Space-time Trellis Coding and Space-time Block Coding, to achieve a better performance of the scheme, the combination model of STBC-MIMO-OFDM is established and the technology of orthogonal frequency division multiplexing, the MATLAB model is used to analyze the performance.Keyword:：MIMO；OFDM；Space-time Block Coding；MATLAB目录第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2 MIMO概述 (2)1.3 OFDM概述 (3)1.4 空时编码概述 (3)第二章MIMO-OFDM系统 (5)2.1 无线衰落信道 (5)2.1.1 多普勒扩展引起的衰落效应 (5)2.1.2 多径时延扩展产生的衰落效应 (6)2.1.3 几种常用的信道模型 (6)2.2 MIMO系统模型及信道容量分析 (7)2.2.1 MIMO系统模型 (7)2.2.2 MIMO 系统容量分析 (9)2.3 MIMO-OFDM系统模型 (10)第三章空时编码技术 (13)3.1 分层空时编码（BLAST） (13)3.2 空时网格编码（STTC） (14)3.3 空时分组编码（STBC） (14)第四章基于STBC的MIMO-OFDM系统设计与实现 (17)4.1 STBC-MIMO-OFDM系统模型 (17)4.2 STBC-MIMO-OFDM系统性能分析 (18)4.3 STBC-MIMO-OFDM通信系统设计与实现 (19)4.3.1 系统仿真参数 (19)4.3.2 系统性能仿真 (20)第五章结语 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第一章 绪论无线移动通信传输信道复杂（时变的多径传播环境，以及快衰落、慢衰落、空间选择性衰落、时间选择性衰落、频率选择性衰落、传播损耗等）。
基于CAN总线的多节点语音通信系统设计
基于CAN总线的多节点语音通信系统设计随着科技的发展，语音通信在我们的日常生活中起着越来越重要的作用。
为了满足多节点之间的语音通信需求，本文设计了一种基于CAN总线的多节点语音通信系统。
首先，我们需要了解CAN总线的特点。
CAN（Controller Area Network）总线是一种高度可靠的实时通信协议，广泛应用于汽车、工业控制等领域。
它具有高带宽、低延迟和可靠性强的特点，非常适合用于多节点语音通信系统。
在设计多节点语音通信系统时，我们需要考虑以下几个方面。
首先是节点之间的通信方式。
基于CAN总线的多节点语音通信系统可以采用点对点通信方式，即每个节点都可以直接与其他节点进行通信。
这样一来，每个节点都能够实时地接收和发送语音数据，实现实时的语音通信。
其次是语音数据传输的方式。
在多节点语音通信系统中，语音数据需要通过CAN总线进行传输。
为了确保数据的实时性和可靠性，我们可以采用分时复用的方式，即将语音数据分为多个小包进行传输，每个节点按照预定的时间片轮流发送和接收数据。
这样一来，即使在多节点同时发送数据的情况下，也能够保证数据的传输效率和可靠性。
最后是节点之间的数据处理和控制。
在多节点语音通信系统中，每个节点都需要对接收到的语音数据进行处理和控制。
可以使用数字信号处理技术对语音数据进行降噪、增益等处理，以提高语音通信的质量。
同时，每个节点还需要实现相应的控制逻辑，以实现语音通信的功能，例如呼叫、接听等。
综上所述，基于CAN总线的多节点语音通信系统设计具有高带宽、低延迟和可靠性强的特点，非常适合应用于实时语音通信场景。
通过合理的节点通信方式、语音数据传输方式以及节点数据处理和控制，可以实现实时的多节点语音通信。
这种系统设计在汽车、工业控制等领域具有广阔的应用前景，将为我们的生活带来更加便利和高效的语音通信体验。
红外控制的RS通信系统设计
红外控制的RS通信系统设计一、引言红外（Infrared，IR）通信技术是一种无线通信技术，利用红外线进行数据的传输和通信。
红外通信技术在现代社会中得到了广泛应用，尤其是在遥控、红外传感和无线数据传输等领域。
本文将设计一个基于红外控制的RS通信系统，并详细讨论其设计原理和功能。
二、设计原理红外通信系统主要包括发送端和接收端，通过发送端将信号转换成红外光信号，并通过接收端将红外光信号转换成相应的电信号。
红外通信系统可以设计成点对点模式，也可以设计成广播模式。
在本设计中，我们选择了点对点模式。
其中，发送端模块主要包括红外发射器、编码器、调制器和信号接口部分。
接收端模块主要包括红外接收器、解码器、解调器和信号接口部分。
发送端模块的工作流程如下：1.要发送的数据通过信号接口部分输入到编码器中，编码器将数据编码成特定的格式，以便接收端解码时能够正确解码；2.编码后的数据经过调制器进行调制，将信号转换成红外光信号；3.红外发射器接收到调制后的信号，并将其发射出去。
接收端模块的工作流程如下：1.红外接收器接收到红外光信号，并将其转换成电信号；2.解调器对电信号进行解调，将其还原成发送端发送的调制信号；3.解码器对解调后的信号进行解码，将其还原成发送端发送的原始数据；4.最后，原始数据通过信号接口部分输出，在接收端得以使用或显示。
该通信系统的通信距离取决于红外发射器和红外接收器的性能，通常在10米以内。
而通信的可靠性取决于编码和解码算法以及红外发射器和红外接收器的灵敏度和抗干扰能力。
三、功能设计1.数据传输：通过红外光信号实现数据的传输和通信。
用户可以通过发送端模块发送数据，接收端模块接收并解码数据。
2.键盘控制：用户可以通过键盘输入指令，发送端模块将指令转换成红外光信号发送给接收端模块。
3.状态指示：在发送端和接收端模块上增加LED指示灯，用于指示系统的工作状态，例如发送状态、接收状态和错误状态等。
4.多路通信：通过在发送端和接收端模块上加入多个信号接口，实现多路通信的功能。
低压电力线通信点对点通信性能测试系统设计与实现
较 同一厂 家不 同类型 的 载 波通 信 单 元 的通 信 性 能 ， 用性 强 。 通
关 键 词 ：电 力 线 通 信 ； 对 点 通 信 ； 码 率 点 误
中 图 分 类 号 ：Ｔ ９ ５ ８ ３ Ｎ １ ．５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｔ ｅ ｉｎ ｎ ｅ ｌｚ ｔｏ ｆｐｏｎｔｔ ｉ ｏ ｈｅ ｄ ｓｇ ａ ｄ ｒ ａｉａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｏ ｐｏｎｔ ｃ ｍｍｕｎ ｃ ｔｏ ｉａｉｎ ｐ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｅ ｔｎｇ ｓ ｓｅ ｆ ｒ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｔ ｓｉ ｙ ｔ ｍ ｏ
Hale Waihona Puke 信 道 环 境 下 ， 试 ２个 载 波 通 信 单 元 的 点 对 点 通 信 的 能 测
力 。 力 线 信 道 的 环 境 复 杂 ， 载 变 化 大 ， 造 成 电 力 线 电 负 会
信 道 的 多 径 产 生 ， 且 由 于 各 种 开 关 电 源 等 影 响 ， 道 并 信 环 境 中存 在 脉 冲 干 扰 、 期 性 噪声 等 千 扰 源 。 这 些 干 扰 周 对 通 信 性 能 有 很 大 的影 响 ， 且 由 于 信 道 中 传 输 的 报 文 而 数 据 的 长 度 不 同 ， 生 的 影 响 也 各 不 相 同 。目前 ， 内外 产 国 的各 类 报 导 中关 于 低 压 电 力 线 信 道 的 建 模 很 少 ， 此 在 因 这 种 复 杂 的 信 道 环 境 下 测 试 通 信 单 元 的 通 信 性 能 （ 如 比 误 码 率 ） 非 常 有 必 要 的 。通 过 这 类 测 试 ， 仅 可 以 纵 向 是 不 比较 自身 载 波 通 信 单 元 的 点 对 点 通 信 能 力 ， 可 以 横 向 还 比 较 不 同 厂 家 各 个 类 别 的 载 波 通 信 单 元 在 相 同 的 信 道 环 境 下 点 对 点 通 信 性 能 ， 整 体 通 信 系 统 的 改 进 和 设 计 为
点对点语音与实时消息软件设计
前言前言随着计算机应用技术的快速发展和日益普及，网络也遍及到我们生活的每个角落，很好的利用网络资源，将为我们的学习和工作，带来极大的方便，所以网络通讯软件是十分必要的。
现在，企业、机关、学校都建立起了局域网。
虽然可以通过文件共享的方式进行通讯，但单使用这种方式，非常不方便。
在网上邻居里，只能看到机器名，不清楚对方是谁，也不知道对方机器里有什么资源可以共享，尤其当局域网的机器很多时，这种方式就更加麻烦了。
很多人都使用过传统的文字输入聊天方式，与之不同的另外一种聊天方式就是语音聊天。
主要对那些不会使用键盘的老年用户和追求时尚的年轻人，语音聊天是一种非常好的聊天方式，它能增加聊天双方的亲切感，使得聊天双方能聊的更加舒畅，更加开心。
但是语音聊天需要有很大的网络带宽，对于拨号上网用户，语音聊天仍然是奢侈品，不过对于局域网和宽带用户来说，是很不错的选择，本软件就是基于局域网的语音通讯。
语音聊天方式一般有两种，一种是专门的语音聊天室，采用Web方式，B/S结构，另外一种则类似于QQ、MSN等聊天工具，采用C/S结构。
而本设计采用的是基于TCP 协议的点对点模式,点对点对等式网络有许多优点，如它比上面所介绍的C/S网络模式造价低，它允许数据库和处理机能分布在一个很大的范围里，还允许动态地安排计算机需求。
在拓扑结构上与专用Server的C／S不同，在对等式网络结构中，没有专用服务器,任何一方都可以建立服务器，另一方需连接服务器，建立连接后，任何一方既可以起客户机作用也可以起服务器作用。
点对点语音与实时消息软件设计选题背景1.1 题目来源科研项目1.2研究的目的和意义随着计算机网络的日益普及，人们通过网络进行交流显得越来越重要，于是出现了一系列语音通信的软件，比如NetMeeting、IPPhone、MediaRing 以及VoxPhone等等，但这些软件都功能完善、相对独立，不利于集成到自己开发的软件中，有时我们也希望将这种语音通信功能集成到自己的软件中，尤其当一个单位的局域网用户分散在不同的房间时。
LED照明通信系统的设计与实现
LED照明通信系统的设计与实现崔远慧;包伟;牟俊;王智森【摘要】设计了一款用于室内点对点单向无线传输的光通信系统.该系统采用白光LED作为传输载体,STM32作为主控单元,开关键控驱动作为基本调制方式,在满足室内照明的前提下,设计了发射与接收装置电路、LED调制发射电路、接收解调电路、信号放大电路、电源模块电路.制作的样机系统最终实现了对26个字母连续每隔1s传输1000次,传输记录140cm、误码率为零的测试.【期刊名称】《光通信技术》【年(卷),期】2016(040)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】可见光通信;开关键控调制;LED;STM32【作者】崔远慧;包伟;牟俊;王智森【作者单位】大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034【正文语种】中文【中图分类】F276.3LED具有可频繁开关、连续调光及光电响应速度快等特点，人们在利用LED作为照明光源的同时，将信号调制到LED上进行无线传输的可见光通信（Visible Light Communication，VLC）技术已经成为研究的热点之一[1-3]。
1998年，香港大学的G.Pang首次提出采用LED交通指示灯作为通信光源，为车辆传输语音信号[4]，之后，各国的研究人员相继对白光LED作为通信载体进行细致的研究[5,6]。
2000年，Y.Tanaka,S采用LED台灯作为通信光源，对白光LED作为可见光通信光源进行了初步实验研究[7]。
2009年，H.Elgala,R.Mesleh等人研究了短距离室内可见光通信的信噪比和信道编码的误码率性能[8,9]。
国内在可见光通信领域的研究起步相对较晚，从2006年起，国内的暨南大学等高校的科研人员开始了对LED作为照明和通信光源的可行性研究[10,12]。
局域网的点对点通信
整理旧文档，发现了这篇很陈旧的论文，这是我十年前写的第一篇论文，也是我第一篇在杂志上发表的论文，同时也是我大学的毕业设计论文。
十年前，我写毕业设计论文的时候，为了写这篇论文也花费了我不少的时间和精力，整天都泡在图书馆里。
今天再看这篇文章，竟然感觉如同隔世的感觉，那时候什么是网络呢？Windows95刚刚发布，WindowsNT和Windows2000都没有普及，网络在那时还是一个神秘而高深的技术，那时我们建立局域网用的一律都是Novell系统，没有图形环境，设置非常繁琐复杂。
而现在，这些东西完全都过时了，那时候先进的TCP/IP现在面临其协议不安全、有漏洞的指责，NETBIOS和IPX就早已失传了，十年时间，竟然整个网络技术发生了如此天翻地覆的变化，慨叹，自己都已经快跟不上这个时代了。
这篇文章还是重新发布一下，以做纪念。
局域网上的点对点通信摘要:本文讨论了在局域网络环境下,实现工作站之间的实时通信的三种方法.重点介绍了基于NetBIOS 及TCP/IP协议实现工作站之间的点对点通信(Peer to Peer), 并给出了设计的应用程序实例.关键词:局域网点对点通信 NetBIOS TCP/IP IPX/SPX一引言在信息化社会里,人们都希望以快速简的方法获取信息,计算机网络的出现,使人们的这个想法得以实现.通过计算机网络,人们可以方便地实现通讯和共享资源: 计算机网络使信息传播和信息处理加工的设备和工具空前紧密地结合在一起,这种技术的进步和发展对提高人类社会信息化水平有着巨大的推动作用.但在实际的计算机网络中,往往需要互连来自不同厂家的机器,要具备异种机的互联能力.由于各厂家的机器有其各自的总线结构,文件系统,输入输出系统和采用的字符集等,因而使这种互联成为一件十分困难的事情.另外,从局域网的运行情况来看,以Novell Netware网络为例,文件服务器是网络的核心,其上运行Netware操作系统软件,为网上工作站提供共享资源与服务.因此,文件服务器的好坏对网络的性能极其重要.随着网络的扩大,连接的工作站增多,服务请求也迅速增加,服务器的负载也相应加重,服务器有可能成为网络工作的"瓶茎".针对上述情况,本文利用网络上的点点通信思想,在不使用服务器的情况下实现不同工作站之间的文件传输和共享打印.二局域网概述随着微型计算机技术的迅猛发展和日益成熟,微型计算机的价格在不断下降,因此人们有条件的将十几台微机,外设依网络通信协议连接起来,形成局域网(Local Area Network).它具有以下几个特点:1) 采用基带传输,传输速度较高.2) 网络覆盖地域较小,可不用调制解调器.3) 传输误码率低.局域网的功能概括起来可归为以下几点:1) 资源共享.包括大容量硬盘,高速打印机,数据及软件.2) 电子邮件系统.3) 使用分布处理实现负载均衡.机算机网络中对于各种约定做了如下定义:将机算机网络同等层间的通信约定称为网络协议.将不同层的通信约定称为接口.到目前为止最有代表性的网络分层模型有两种.其一为国际标准化组织(ISO)所提出的开放系统互连(OSI)七层协议参考模型,其二为美国电气与电子工程师学会(IEEE)802委员会所提出的参考模型.(一) ISO/OSI七层协议及参考模型OSI参考模型的七层分层结构如图1所示.该模型是按逻辑组合功能来分层的,上一层是建立在下一层的基础上,较高层向较低层提供服务请求,而较低层为较高层提供服务.所谓开放系统是指按照这种模型所构成的网络是可以互连的,是彼此开放的,从而便于世界各地的网络互连.OSI模型各层定义如下:应用层网中的网络应用软件在此层运行.表示层辅助用户执行诸如文间传送,程序运行等任务.会话层管理低层与用户之间的连接,是用户到网络的接口.传输层检查网络数据的完整性,必要时将数据分组调整到正确的位置.设置分组题头,以便将数据组发送到目的地.网络层以分组形式,选择路径发送数据.各分组要穿过两个低层到达目的地.数据链路层管理网络接口处的输入/输出.对原始数据进行组织和检察.物理层定义在网络电缆连接及接线中用的规则与协议.包括例行联络处理及传输规范,还定义了使用的电缆类型及连接器.(二) IEEE 802标准局域网络参考模型IEEE 802标准遵循ISO/OSI参考模型的原则,解决了最低两层----物理层和数据链路层的功能以及与网络层的接口服务,网际互连有关的高层功能,IEEE 802 LAN 参考模型与ISO/OSI 参考模型的对应关系如图3所示.1 IEEE 802 的五个标准文件IEEE ( Institute of Electical and Electronics Engincers ),即电气和电子工程师学会,它是一个专业性质的学会.它对OSI模型的低两层即物理层及数据链路层的协议标准进行了大量的研究.IEEE 802标准制定目的是为了在不同的厂商所制造的设备间具有兼容性,从而为使用该网络的用户和设备制造者在付出较小的代价后就能顺利地在这些设备间进行通信.该学会在经过多年的研究和修订,于1984年正式提出了局域网标准的五个标准文件.IEEE 802.1 它阐述了802方案与ISO互连参考模型间的关系.IEEE 802.2 逻辑链路控制标准.IEEE 802.3 采用CSMA/CD访问的总线结构标准.IEEE 802.4 采用令牌访问方法的总线结构标准.IEEE 802 各标准间的关系如图2所示.2 IEEE 802 LAN 标准局域络参考模型从对ISO参考模型的讨论中以然清楚的了解到物理层,数据链路层及网络层共同完成了报文分组的传输功能,因此物理层,数据链路层是必不可少的.但考虑到局域网络的特点,IEEE 802对OSI参考模型作了修正.IEEE 802将数据链路层分为两个子层,即逻辑链路子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC).在MAC子层中CSMA/CD,令牌总线(Token Bus),令牌环(Token Ring)等几种介质访问控制方式.在数据链路层同网络层的接口设置了服务访问点(SAP).三网络通信及实例(一) 进程通信进程,指程序的一次执行.进程通信指各进程之间共享资源,相互进行数据传输的信息交换方式.OSI的传输层为进程通信提供了服务.进程通信的实现方法:1) 建立和拆除进程间的连接2) 信息传递与控制(二) 点对点通信从OSI参考模型的应用层来看,可认为网络是由工作站和服务器组成的,但从传输层和网络层的角度看,工作站和服务器没有本质的区别,它们都是连接到网络上的一台机器,都可以用网络地址或名称来代替.它们之间的通信,就是所谓的点对点通信,也叫对等通信.在局域网上,点点通信意味着两个工作站可以直接对话而不用经过文件服务器中转.(三) 实例: Windows 95的点对点网络通信功能:Windows 95操作系统的Network Neighborhood(网络邻居)的三个重要的部分是:Netware的客户服务,点对点对等服务,Internet或/TCP/IP服务.在Windows 95内建的点对点对等网络功能,可以很容易地在一个小工作组内共享文间和打印机,而不用文件服务器.Windows 95 比Windows for workgroup3.11最具特色的功能之一是:它有一个大大改进的安全方案,每个用户即可以在用户级又可以在资源级共享文件和打印机等资源.在Windows 95下,点对点的对等网络具有更大的灵活性,因为它可在Netware多用户(运行于IPX/SPX或TCP/IP协议下)之间建立点对点对等连接.Windows 95 能做Windows for workgroup 客户能做的每件事,还可以做得更好.无论用户选用什么样的平台,他们都可以利用Network Neighborhood非常方便地浏览网络资源.用户选中工作台面上的一个图标即可直接进入NetworkNeiborhood工作窗口,此后,用户不关心网络连接,驱动器映像,打印机队列等工作,即可连接到任意类型的网络服务器,浏览服务器中的文件或其它共享资源.安装对等网络服务功能具体是这样的,从Control Panel中打开Network对话窗口,移动其中的Configuration标签,点中add按扭后,在弹出窗口中选择Client.此后,会弹出一个Select Network Client(选择网络客户)的对话窗口,选中其中的Client for Microsoft Network后,点OK按扭.重新启动机器后,在Network Neighbour hood中将显示同一工作组中共享文件的所有客户.同时,在Network Neighborhood中也列出了网络中的Microsoft,Warp Connect以及IBM LAN Server域名,Microsoft工作组和Netware通过使用全局命名规则(Universal Naming Convention,UNC)而不是通过驱动器映射到的Netware网络服务器.文件共享在Configuration标签中设置File and Print Sharing(文件与打印共享)选择项,然后在Access Control(访问控制)标签中选中Share Level Access Control项,为了配置共享选择项,必须返回到Desk top或Explorer中,用鼠标右键在准备共享资源(如键盘,光驱)上点一下.此后,会弹出一共享设置Sharing对话框.如使用Netware网络,那么结果是:要么网络中其他用户都可以访问你的共享文件,要么无人可访问.四点对点通信的实现局域网中工作站之间的通信程序的开发一般通过四种途径:第一种是通过改造网络原有通信软件来实现.但这种改造必须以对该软件充分了解为基础,否则改造后很难保证不影响网络的整体性能,甚至会造成系统运行不可靠,而改造后的通信质量不一定理想.第二种是利用Novell网本身的网络协议IPX/SPX来实现,由于这种方法开发比较麻烦,采用的并不多.第三种是通过NetBIOS功能调用来实现,NetBIOS是PC LAN的通信接口标准,广泛适用于多种微机网络,使得以它为基础的设计和应用开发可移植性好.它不依赖于任何网络硬件,是一个介于网络硬件和用户应用程序之间的接口协议.其通信原理是:两个要进行通信的工作站通过名字建立一个虚电路,然后向相应的虚电路号发送或接收信息,这样通过虚电路实现了两个工作站之间的对等通信.利用NetBIOS实现工作站之间的实时通信,功能比较强,编程实现比较容易,所以应用比较广泛.第四种是通过TCP/IP协议来实现.下面我们将详细讨论各种技术的实现.(一) 基于IPX/SPX 的实现技术由于IPX/SPX不能支持多协议之间的通信,因此本文略之.(二) 基于NetBIOS的编程接口NetBIOS是Network Basic Input/Output System 的缩写,即网络基本输入输出系统,它是一种应用程序的接口.用户可以调用各种NetBIOS功能,而无需涉及到各种最低层的通信协议,从而实现数据源地与数据目的地之间的信息交换.1 NetBIOS概述NetBIOS是IBM公司于1984年首次推出的.它可以支持各种著名的通信协议,如TCP/IP,MAP/TOP,XNS,IEEE和OSI等,不仅适用于DOS环境,还可以用在UNIX,OS/2,WINDOWS环境.NetBIOS作为一种网络支撑软件,在ISO的开放系统互联(OSI)模型中的位置如图3所示.2 NetBIOS的基本概念命令NetBIOS的功能是由执行一系列命令来完成的.有Wait和No_wait两种形式.名字NetBIOS是一种按名字工作的系统,每一网络工作站和服务器都有一个(或几个)名字,每个节点还有一个永久节点名,它是在网络适配卡上的6字节网络地址前面再添上10个字节0构成.数据报和会话数据报是一种无连接的服务,即各个数据报之间互相独立,单独传送.在网络上任意两个名字之间可以建立一个会话,或多个会话.网络控制块(NCB)应用程序调用NetBIOS命令,必须先构造一块网络控制块(NCB),然后执行一次5CH中断.信息帧在网络中传递的信息是以帧的形式组织的.NetBIOS根据用户的命令,NCB 以及它所知道的有关会话和名字的情况自动生成和管理信息帧,用户不必直接过问.服务器报文块3 NetBIOS设计要点在设计两个或多个工作站之间对话的时候,要注意处理好以下几个问题:1) 选择通信方式网络中的通信可以采用数据报方式,也可以采用会话方式.会话方式的特点是由通信协议保证每一报文能够正确地送到目的地.如果报文在传送过程中发生了差错,则通信协议会自动地进行重发,加以改正.而且,如果你发出的报文不止一个,那么通信协议还能够保证接收到的报文次序和发送时的次序一致.这些保证都是对用户应用程序透明地进行的,用户完全不需操心.但是,会话方式的主要缺点是过程比较复杂,在发送报文之前先要建立会话,送完报文之后又要撤除会话.因此,会话方式比较适合于点到点的多次往复式的对话.数据报的特点正相反.它是把每一个报文作为一个独立的数据报处理,从而免除了建立和撤除会话的麻烦.但正因如此,它不能保证接收到的报文次序和发送次序一致,甚至不能保证每一个报文都能够正确无误地达到收方.在报文丢失或发生错误时,系统不向发送方提供出错信息.如果你所设计的对话环境由一系列互不相关的报文组成,或者每次对话都很简单,那么采用数据报传送可以大大加快对话的速度.另外,如果用数据报传送比较重要的报文,为了防止差错和丢失,可以在应用程序中为报文加上查错和序号功能.2) 选择命令返回方法执行NetBIOS命令可以采用等待方式和非等待方式.对于非等待方式,又可以有两种不同的做法:一种是轮询方法,即循环检查网络控制块(NCB)中的最终返回代码字段,当它的值从0xFF变为其它值时,表示该命令执行完毕. 另一种是异步事件处理方法,即告诉NetBIOS,在当前命令执行完毕后存放在NCB的POST 程序地址字段中的程序指针,继续执行一个指定的程序段.需要指出的是,这两种做法虽然难易程度不同,但都是在后台进行.对于前后操作,都是立即返回用户程序,不必等待命令完成.它们的主要差别在于对网络负荷的影响.比如,一个工作站发出一条命令,要求另一个工作站执行一项比较费时的任务.如果这个工作站采用轮询方式,持续不断地询问对方是否完成,就会极大地增加网络的负荷.这时,尽管轮询比较容易编程,那也不是一种好的选择.4 NetBIOS基本程序1)调用NetBIOS要调用一NetBIOS功能,需要做以下三件事:(1) 构造一个NCB,包含所有需要告诉NetBIOS的信息.#define USGC unsigned char#define USGI unsigned int#define USGL unsigned longstruct NCB {USGC NcbCommand;USGC NcbRetCode;USGC NcbLsn;USGC NcbNum;char * NcbBufferOffset;USGI NcbBufferSegment;USGI NcbLength;char NcbCallName[16];char NcbName[16];USGC NcbRto;USGC NcbSto;char * NcbPostRtnOffset;USGI NcbPostRtnSegment;USGC NcbLanaNum;USGC NcbCmdCplt;char NcbReseredArea[14];} ZeroNcb;(2) 把网络控制块地址写入ES:BX寄存器,作为指向该NCB的远程地址指针.(3) 执行5CH中断.执行中断时,NetBIOS自动进入ES:BX寄存器指定的地址,读出网络控制块,得知一切有关该操作的信息. 下面是设置指针和执行中断的程序段:void NETBIOS (struct NCB *NcbPtrNear){union REGS InRegs,OutRegs;struct NCB far *NcbPtrFar=(struct NCB far*)NcbPtrNear;segread(&SegRegs);SegRegs.es=FP_SEG(NcbPtrFar);InRegs.x.bx=FP_OFF(NcbPtrFar);int86x(NetbiosInt5c,&InRegs,&OutRegs,&SegRegs);}2)定义NetBIOS命令在程序段中还包括对所有NetBIOS命令(包括WAIT和NO_WAIT)3) POST程序在执行非等待命令时,可以把一个POST程序的地址告诉NetBIOS,然后直接返回前台操作.当后台命令完成时,它会自动转去执行POST程序.从这段描述可以看出,我们必须把POST程序编成一个中断处理程序.unsigned es_reg,bx_reg,msg_received_flag;NCB far *posted_ncb_ptr;void interrupt POST (void){es_reg=_ES;bx_reg=_BX;posted_ncb_ptr=MK_FP (es_reg,bx_reg);msg_received_flag=TRUE;}4)数据报服务假定A工作站和B工作站之间以数据报方式通信,其主要步骤如下:工作站A 工作站B增加名字A 增加名字B发送报文给B -----------> 收到一个报文收到一个报文 <------------ 发送报文给A删除名字A 删除名字B5)会话服务A工作站和B工作站之间以会话方式通信步骤如下:工作站A 工作站B增加名字A 增加名字BListen Call A站发送报文给B -----------> 收到一个报文收到一个报文 <------------ 发送报文给AHang up B站 Hang up A站删除名字A 删除名字B5 Windows 通信程序的特点在Windows中,由于它是非抢先多任务,所以NetBIOS最好用异步方式(非等待式),CPU发出NetBIOS调用后,处理其他消息, 当NetBIOS完成后会自动执行后置例程POST, POST 通过 PostMessage 把一条用户定义的消息放到合适的队列中.Windows 应用程序接到该消息后再处理接收到的网络数据.其次,由于Windows的代码段和数据段可移动,这对异步NetBIOS是致命的,当异步NetBIOS命令发出后,如果代码段或数据段移动,命令完成后,NCB所指示的缓冲区已发生变化.解决的方法是使代码段和数据段不可移动.在DEF文件中定义如下:CODE PRELOAD FIXEDDATA PRELOAD FIXED SINGLE6 点对点通信程序源代码. (基于NetBIOS)完整的源程序见附录.(三) 基于TCP/IP协议的编程接口1 TCP/IP简介TCP/IP的历史要追溯到70年代中期,当时ARPA为了实现异种网之间的互连(interconnection)与互通 (intercommunication),大力资助网间网技术的研究和开发,于1977年到1979年推出目前形式的TCP/IP体系结构和协议规范. 到今天,TCP/IP技术以及Internet网间网已经为广大计算机工作者,机算机厂商和机算机用户所接受.据统计,到1990年,Internet以包含遍布欧美的五千个活动网络,超过三十万台机算机.作为一种事实上的工标准,TCP/IP技术方兴未艾.2 TCP/IP的网络分层结构对TCP/IP协议来说,TCP提供传输层服务,IP提供网络层服务.TCP/IP协议组(或Internet协议组)的分层结构及其与OSI模型的对应关系如图4所示.图中有关协议的名称及其基本含义如下:(1) TCP. 为传输控制协议(Transmission Control Protocol).它是提供给用户进程的一个可靠的全双工字节流的面向连接的协议.大多数Internet应用程序使用TCP.因为TCP使用IP,所以整个Internet协议组也常称为TCP/IP 协议组.(2) UDP. 为用户数据报协议 (User Datagram Protocol).(3) ICMP. 为网间报文控制协议 (Internet Control Message Protocol).(4) IP. 网间协议 (Internet Protocol). IP协议是为TCP,UDP和ICMP 提供分组发送服务协议.(5) ARP. 地址转换协议.(6) RARP. 反向地址转换协议.3 Socket编程界面(1) Socket 原理Socket编程界面由4BSD UNIX首先提出,目的是解决网间网进程通信问题.Socket接口为进程间通信提供了一种新的手段,它不但能用于同一机器中的进程之间的通信,而且支持网络通信功能.Socket具有类型,反应了对用户透明的通信特性.一个完整的Socket连接用一个相关描述:{ 协议,本地地址,本地端口,远地地址,远地端口 }Socket 是面向客户-服务器模型而设计的,针对客户和服务器程序提供不同的Socket系统调用.(2) Socket系统调用不管Socket内部机制如何,它提供给应用程序员的最终界面是一组系统功能调用.下面,我们一一给出重要的Socket系统调用.1. 创建 Socket ----- socket()调用格式如下:sockid = socket (af,type,protocol)af : 地址族,指本socket所用地址类型.type : 类型,指创建socket的应用程序所希望的通信服务器类型.protocol : 协议,指本socket请求的协议.2. 指定本地地址 ---- bind()调用bind()将本地socket地址与所创建的socket联系起来,即将本socket地址赋予socket,以指定本地半相关.bind()的作用相当于给socket命名,调用格式为:bind (sockid,localaddr,addrlen)sockid : socket号.localaddr : 本地socket地址.addrlen : 地址长度.3. 建立socket连接 ---- connect () 与 accept ()调用这两个系统调用用于完成整个相关的建立.其中connect用于建立连接 .调用格为:connect (sockid,destaddr,addrlen)destaddr : 指向对方socket地址(信宿地址)结构的指针.accept : 用于面向连接的服务器,其调用格式为:newsock = accept (sockid,clientaddr,paddrlen)clientaddr : 指向客户socket地址指针.paddrlen : 客户socket地址长度.4. listen() 调用此调用用于面向连接服务器,表明它愿意接收连接,listen()在accept()之前调用,格式为:listen (sockid,quelen)quelen : 请求队列长度.5. 发送数据 ---- write(),writev(),send()与sendto(),sendmsg()用于socket数据发送的系统调用一共有五个,其中三个,write(),writev()和send()用于面向连接传输,其余两个用于无连接传输. 面向连接的调用可以不指定信宿地址,而无连接的调用必须指定.假如无连接socket的双方均调用过connect(),可以认为是建立有连接的 socket,也可以面向连接调用发送数据.三个面向连接调用三者的格式大致相同:write (sockid,buff,bufflen) : 缓冲发送writev (sockid,iovector,vectorlen) : 集中发送send (sockid,buff,bufflen,flags) : 可控缓冲发送其中buff指向发送缓冲区的指针,bufflen是发送缓冲区大小.用于无连接数据发送的调用有两个:sendto (sockid,buff,bufflen,flags,dsadd,addrlen)sendmsg (sockid,message,flags):可控集中无连接发送.6. 接收数据 ---- read(),readv(),recv()与recvfrom(),recvmsg()接收数据与发送数据系统调用是一一对应的,两者参数的最大区别是,前者buffer是一个指针,其所指单元初值为欲读数据长度,调用后的值是实际读出的值.4 客户--服务器模型的Socket实现框架1)客户--服务器模型时序图下图是面向连接客户--服务器模型的典型时序图服务器客户socket() socket()bind() bind()listen()accept() 等待客户连接请求阻塞<━━━━━━━━━━━━━━━ connect()read() <━━━━━━━━━━━━━━━> write()2)服务器socket地址的确定在客户--服务器模型中,所有的作用者都是客户首先发起的(如连接请求,服务请求等),因此客户必须要知道服务器socket地址,另外,客户调用服务器之前,可以在命令行中给出服务器所在主机的域名,根据域名可以获得服务器主机的地址,系统调用为:hp=gethostbyname(host).其中 host可以是服务器主机域名,返回hp是一个指向主机地址结构的指针.五结论综上所述,TCP/IP对于异种机具有极强的互连能力,很可能成为未来网络协议的标准,其通信编程有一整套方便实用的工具.因此,用其开发通信软件方便,容易,可升级.而NetBIOS是一种可加载模块,其特点是可方便地实现不同协议之间的通信,其通用性极强,可方便地在不同局域网间移植.以上两种方法各侧重点不同，而近年来由于Internet的兴起，TCP/IP逐渐变得重要了。
光纤通信系统设计实例
1光纤通信系统设计1 概述TRANSMITTER图1.1 标准光纤通信系统架构2 模拟系统设计2.1 光纤系统中, 各组件的累加损耗应足够低以符合探测器的阈值要求。
模拟系统中, 充足的功率意味着高SNR, 另外, 组件的组合应该提供足够的带宽以通过较高的调制频率, 因此, 应对单个器件的损耗和带宽进行分析, 并计算整个系统的功率分配和带宽预算。
2.2 系统规格2.2.1 初始方案以设计简单的点对点视频系统为例, 电视广播信号的带宽为6MHz, 要求SNR 为50dB 。
22.2.2 负载电阻计算已知PIN-PD 的电容和传输带宽, 根据方程3dB L d1f 2R C -=π (0.1)求得负载电阻L R()()()1L d 3dB 1126R 2C f 25106105305----=π⎡⎤=π⨯⨯⎣⎦=Ω(0.2)2.3 取近似值, 计算得为6.24MHz 。
2.4 功率预算2.4.1 平均光功率计算 标准的SNR 方程是()()()22L n L D m 2M eP hf R SN M 2eR f I ep hf 4kT fη=∆+η+∆ (0.3) 由于使用PIN-PD 作为光电探测器, 假设系统是热噪声限系统, 调制系数m 为100%, SNR 方3程简化为()2Le 0.5P R S N 4kT fρ=∆ (0.4)由于放大器噪声的存在, 将实际温度T 替换为等效噪声温度, 假设环境温度T 为300K, 放大器噪声系数F 为2, 则, 又已知PD 响应率为, 计算平均光功率P 为P 5.7W==μ (0.5)取P 近似值为6W μ。
2.4.2 平均光电流计算根据平均光功率P 为, 计算得PIN-PD 的平均光电流, 远大于暗电流（几个纳安）, 因此系统中暗电流的影响可以忽略, 计算热噪声电流均方值()()2362NTL 241.38106006.24104kT f iR 510040.5144nA -⨯⨯∆=== (0.6)散粒噪声电流均方值()()()2NS 19662i 2eI f21.610310 6.24105.9904nA --=∆=⨯⨯⨯= (0.7)2.4.3 可以得到, 热噪声功率是散粒噪声功率的近7倍, 符合最开始采用热噪声限模型的假设。
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1 通信系统概述
2 信号数字化
目录
3 调制与解调 4 信道描述 5 系统整体设计
PART ONE
01
通信系统概述
通信系统分类
01
模拟通信系统模型
通信
02
数字通信系统模型
03
远距离无线通信系统
一般通信系统
一般作为一个通信系统都由发送端和接收端两部分组成，
发送端和接收端之间则是我们信号传输所需要经过的信
由于HDB3码具有没有直流成分，高、低频分量少，连“0”个
数不超过3个利于在接收端提取定时信号的特点，在远距离传输 中非常适用。
LOREM IPSUM
02 奇偶监督码
无论信息位有多少，其监督码只有一位，它使得码组中1的数目
为偶数，即满足an-1
an-2
…… a0=0，式子中a0是监督位。
当检测到错误后我们采用差错重传的机制来保证通信的有效性。
1 H ( f ) M ( f nfs) MH ( f ) T n
2.抽样信号的量化
虽然时域抽样完成了模拟信号时 间上的抽样，但是其幅度值仍然 是取连续的变量，要想完全用二 进制编码表示则会有无数多位， 这显然是不合适的。所以我们要 对其进行幅度上的量化。
将抽样值的范围划分成M 个区间，每个区间用一个 电平表示。这样共有M个 离散电平，它们称为量化 电平。用这M个量化电平 表示连续抽样值的方法称 为量化。
远距离语音通信系统
本文中我们讨论远距离语音通信系统，系统模型如下 图所示。
我们这里信道中的噪声只考虑高斯白噪声，信道也理 想化为理想全通信道。这里我们没有进行加密和解密处 理，码型变换采用HDB3码，传输差错控制采用了奇偶 监督码来监测差错，数字调制方式采用了最小频移键控 MSK调制。
PART TWO
脉冲幅度调制PAM
设语音信号为 m(t) ，其频谱函数为 M(f) ，载波 s(t) （周期窄脉冲，频率为8000Hz）
抽样的过程就是用这个信号对一个脉冲载波s(t)进行幅度调制，它的输出就 是时域卷积及频域相乘。
设抽样保持电路的传输函数为H(f)，则其输出信号就是时域卷积频域相 乘MH(f)=Ms(f)H(f) 从式中可以里看出每一项都乘以了H(f)，所以只要在低通滤波前加上一 个传输函数为1/H(f)的修正滤波器就可以恢复原始信号了
道，信号在信道中传输时会有噪声的混入，这也是我们 的通信系统性能讨论的重点。
数字通信系统
数字通信系统是通过数字 信号来传递信息的通信系 统。需要注意的是，这并 不代表用于在信道中传输 的信号就是数字信号 ，在 传输过程中则还是利用 高 频调制的模拟信号传输。
数字通信系统具有抗干扰 能力强、噪声不积累、传 输差错可控、便于处理、 易于集成以及保密性好等 优点，广泛用于现代通信 系统当中。
码元的初始相位，ak=1（当输入码元为1时ak=+1，当输入码元为0 时ak=-1）。
a s (t ) cos( t 2T s t ) ，其中
k s k
从原理讨论中我们可以得到MSK的调制式如下：
这里可以看出，虽然我们对原始信息进行了数字化，但在需要传 输时，我们仍然把其调制成高频模拟信号进行发送，这有利于在信 道中传输或天线的发射。
各段折线的斜率
3.脉冲编码调制
概 念
例如：
把从模拟信号抽样、量化，直到变 换成为二进制符号的基本过程，称 为脉冲编码调制，简称脉冲编码调 制。
逐次比较型编码
它将输入模拟抽样脉冲编 成3位二进制编码c1 c2 c3
4.码型变换（信道编码）
01 HDB3码
由于在传输过程中存在“连0”问题，这会导致接收方时钟提取出 现困难造成失步。
MSK解调
对最小频移键控调制的信号解调时 我们采用相干解调的办法，用本地 载波作为相干载波与接收到的信号 相乘，再通过积分判决来解调出调 制之前的信号。 MSK信号是用极性相反的半个正（余）弦波形去调制两个正交的 载波。因此，当用匹配滤波器分别接收每个正交分量时，MSK信 号的误比特率性能和2PSK、QPSK及OQPSK等的性能一样。但 是，若把它当作FSK信号用相干解调法在每个码元持续时间Ts内 解调，则其性能将比2PSK信号的性能差3dB。
非均匀量化——13折线压缩
横坐标x在0至1区间中分为不 均匀的8段。1/2至1间的线段 称为第8段；1/4至1/2间的线 段称为第7段；1/8至1/4间的 线段称为第6段；依此类推， 直到0至1/128间的线段称为 第1段。图中纵坐标y 则均匀 地划分作8段。将与这8段相 应的座标点(x, y)相连，就得 到了一条折线。。
PART FOUR
04
信道描述
信道分类
01 有线信道（电线、光纤）
信道 02 无线信道（电磁波，含光波）
加性噪声信道
加性噪声信道仅对通过它传 输的信号 s(t) 叠加一个随机 噪声过程 n(t) 。从物理上讲， 加性噪声过程来自通信系统 的电子元件和接收机的放大 器，或者来自传输中遇到的 干扰。这种类型的噪声从统 计特性上属于高斯噪声过程。 因此相应的数学模型通常称 为加性高斯噪声信道。
02
信号数字化
语音信号数字化过程
抽样
量化
编码
1.语音信号的抽样
语音信号的频带范围是 300Hz~3400Hz，对于抽样矩 形窄脉冲周期的选取，需要 依据抽样定理。
由于实际滤波器达不到理性滤 波器的带宽特性，因而实际抽 样中抽样频率必须大于两倍的 最高频率（即大于6800Hz）。 在语音抽样中选取的频率为 8000Hz。
PART THREE
03
调制与解调
MSK调制
最小频移键控（ MSK ）信号是一种包，MSK可以看成是 OQPSK的优化。现在MSK已经应用于 很多通信系统中。 MSK信号的第k个码元为
k
(k-1)Ts<t<kTs。式中，s代表载波角频率，Ts是码元宽度，k是第k个
这种信道的幅度特性是平坦的， 其相频响应是线性的，因此调 制信号通过高斯白噪声信道不 会引起不同频率分量的幅度损 失和相位失真，不存在衰落。 唯一的畸变是由高斯白噪声引 起的。习惯上，假定白噪声的 功率谱密度为：
N( f ) No , f 2
x(t) n(t)
y(t)
PART FIVE
05
系统整体设计
点对点通信系统设计
原始 消息
电信号
PAM PCM
HDB3 奇偶监 督码
MSK
高斯白噪 声
THANKS