Galleria mappe mentale Introduzione ai principi della comunicazione
Introduce l'informazione e la sua misurazione, i principali indicatori di prestazione dei sistemi di comunicazione, i concetti di base della comunicazione, i modelli dei sistemi di comunicazione, i modelli dei sistemi di comunicazione digitale, la classificazione dei sistemi di comunicazione e i metodi di comunicazione.
Modificato alle 2024-02-18 11:26:23Questa è una mappa mentale su una breve storia del tempo. "Una breve storia del tempo" è un'opera scientifica popolare con un'influenza di vasta portata. Non solo introduce i concetti di base della cosmologia e della relatività, ma discute anche dei buchi neri e dell'espansione dell'universo. questioni scientifiche all’avanguardia come l’inflazione e la teoria delle stringhe.
Dopo aver letto "Il coraggio di essere antipatico", "Il coraggio di essere antipatico" è un libro filosofico che vale la pena leggere. Può aiutare le persone a comprendere meglio se stesse, a comprendere gli altri e a trovare modi per ottenere la vera felicità.
"Il coraggio di essere antipatico" non solo analizza le cause profonde di vari problemi nella vita, ma fornisce anche contromisure corrispondenti per aiutare i lettori a comprendere meglio se stessi e le relazioni interpersonali e come applicare la teoria psicologica di Adler nella vita quotidiana.
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introduzione
L'informazione e la sua misurazione
informazione
L'informazione è il contenuto del messaggio
Lo scopo della comunicazione è trasmettere le informazioni contenute nel messaggio
È il contenuto incerto del messaggio che costituisce l'informazione
Il contenuto informativo è una descrizione quantitativa di questa incertezza.
misurare
in linea di principio
Il metodo di misurazione è indipendente dal tipo di messaggio
Indipendentemente dall'importanza del messaggio
La quantità di informazione I può essere misurata dalla probabilità P: I = f [P(x)]
Contenuto informativo del messaggio discreto x
Il contenuto informativo medio di fonti discrete di simboli M statisticamente indipendenti è
Un messaggio composto da m simboli ha una quantità totale di informazioni pari a: Itotal=m×H
Principali indicatori di prestazione dei sistemi di comunicazione
efficacia
Velocità di trasmissione dell'elemento di codice RB
Il numero di simboli trasmessi per unità di tempo
Unità: Baud
RB=1/TB
Velocità di trasmissione delle informazioni Rb
bit trasferiti al secondo
Unità: bit/secondo (b/s)
Rb=RB·H(Rb=RB·log2M)
Utilizzo della banda
Velocità di trasmissione per unità di larghezza di banda
affidabilità
Tasso di errore bit Pe
Tasso di false credenze Pb
Concetti base della comunicazione
informazione
è un portatore di informazioni
Classificazione
Messaggi continui: si riferisce ai messaggi il cui stato cambia continuamente o non è numerabile.
Messaggio discreto: si riferisce a un messaggio che ha un numero finito e numerabile di stati.
informazione
è il contenuto valido contenuto nel messaggio
Segnale
È un vettore di trasmissione di messaggi
Classificazione
Segnale analogico: il valore del parametro del segnale del messaggio payload è continuo
Segnale digitale: i parametri del segnale del messaggio payload hanno solo un numero limitato di valori.
Il rapporto tra i tre
Il messaggio è la manifestazione fisica dell'informazione e l'informazione è la connotazione del messaggio. Il segnale è il vettore di trasmissione del messaggio.
Modello del sistema di comunicazione
Modello generale
1. Fonte di informazione: la funzione della fonte di informazione (denominata fonte di informazione) è convertire vari messaggi in segnali elettrici originali. A seconda del tipo di messaggio, le diverse sorgenti possono essere suddivise in sorgenti analogiche e sorgenti digitali. Le sorgenti analogiche emettono segnali analogici continui, come microfoni (suono → segnale audio), fotocamere (segnali di visualizzazione di immagini); le sorgenti digitali emettono segnali digitali discreti, come telex (segnali di caratteri-cifre della tastiera), computer, ecc. Vari digitali terminali. Inoltre, il segnale inviato dalla sorgente analogica può anche essere inviato come segnale digitale dopo la digitalizzazione 2. Apparecchiatura di trasmissione: la funzione dell'apparecchiatura di trasmissione è generare segnali adatti alla trasmissione nel canale, in modo che le caratteristiche della trasmissione siano adeguate. il segnale corrisponde alle caratteristiche del canale e resiste alla capacità di interferenza del canale e ha una potenza sufficiente per soddisfare le esigenze di trasmissione a lunga distanza. Pertanto, l'apparecchiatura di invio copre molti contenuti, che possono includere trasformazione, amplificazione, filtraggio, codifica, modulazione e altri processi. Per i sistemi di trasmissione multiplex, nell'apparecchiatura di invio sono compresi anche i multiplexer. 3. Canale: un canale è un mezzo fisico utilizzato per trasmettere segnali dal dispositivo mittente a quello ricevente. Nei canali wireless, il canale può essere spazio libero; nei canali cablati può essere fili aperti, cavi e fibre ottiche. Sia i canali cablati che quelli wireless hanno più supporti fisici. Il canale non solo fornisce un percorso per il segnale, ma produce anche varie interferenze e disturbi al segnale. Le caratteristiche intrinseche del canale, le interferenze e il rumore introdotti sono direttamente correlati alla qualità della comunicazione. 4. Apparecchiatura ricevente: La funzione dell'apparecchiatura ricevente è quella di amplificare e trasformare inversamente il segnale (come decodifica, demodulazione, ecc.). Il suo scopo è recuperare correttamente il segnale elettrico originale dal segnale ricevuto danneggiato. Per i segnali multiplex, l'apparecchiatura ricevente include anche la funzione di demultiplexing e di raggiungimento del corretto demultiplexing. Inoltre, deve ridurre al minimo l'impatto del rumore e delle interferenze durante il processo di trasmissione. 5. Destinazione dell'informazione: La destinazione dell'informazione è la destinazione per la trasmissione dei messaggi. La sua funzione è opposta a quella della fonte dell'informazione, cioè ripristina il segnale elettrico originale nel messaggio corrispondente come un altoparlante, ecc.
Modello del sistema di comunicazione analogico
Messaggio analogico → Segnale elettrico originale (banda base) Segnale in banda base → Segnale modulato (bandpass)
Modello del sistema di comunicazione digitale
1. Codifica e decodifica sorgente: la codifica sorgente ha due funzioni fondamentali: una è quella di migliorare l'efficacia della trasmissione delle informazioni, ovvero ridurre il numero di simboli attraverso una tecnologia di codifica di compressione per ridurre la velocità dei simboli. Il secondo è completare la conversione analogico/digitale (A/D), ovvero quando la sorgente di informazioni fornisce un segnale analogico, il codificatore della sorgente lo converte in un segnale digitale per ottenere la trasmissione digitale del segnale analogico. La decodifica della sorgente è il processo inverso della codifica della sorgente. 2. Codifica e decodifica del canale: la funzione della codifica del canale (codifica del canale) è quella di eseguire il controllo degli errori. I segnali digitali saranno influenzati da rumore e altri errori durante la trasmissione. Per ridurre gli errori, l'encoder del canale aggiunge componenti di protezione (simboli di supervisione) ai simboli delle informazioni trasmesse secondo determinate regole per formare la cosiddetta "codifica anti-interferenza". Il decodificatore di canale all'estremità ricevente decodifica secondo le corrispondenti regole inverse per scoprire o correggere errori e migliorare l'affidabilità del sistema di comunicazione. 3. Crittografia e decrittografia: nelle situazioni in cui è richiesta una comunicazione riservata, al fine di garantire la sicurezza delle informazioni trasmesse, la sequenza digitale trasmessa viene codificata artificialmente, ovvero viene aggiunta una password. Questo processo è chiamato crittografia. L'estremità ricevente utilizza il processo inverso dell'estremità mittente per decrittografare la sequenza digitale ricevuta e ripristinare le informazioni originali. 4. Modulazione e demodulazione digitale: la modulazione digitale sposta lo spettro del segnale in banda base digitale ad un'alta frequenza per formare un segnale passa-banda adatto alla trasmissione nel canale. I metodi di modulazione digitale di base includono la manipolazione di ampiezza (ASK), la manipolazione di spostamento di frequenza (FSK), la manipolazione di spostamento di fase assoluta (PSK) e la manipolazione di spostamento di fase relativa (differenziale) (DPSK). All'estremità ricevente, è possibile utilizzare la demodulazione coerente o la demodulazione non coerente per ripristinare il segnale in banda base digitale. Modulazione: inserimento delle informazioni sulla portante Demodulazione: scarico delle informazioni dal segnale modulato 5. Sincronizzazione: la sincronizzazione (sincronizzazione) serve a mantenere coerenti nel tempo i segnali alle estremità di invio e ricezione e a garantire che il sistema di comunicazione digitale sia ordinato e accurato e affidabili Prerequisiti per il lavoro. In base alle diverse funzioni di sincronizzazione, questa si divide in sincronizzazione della portante, sincronizzazione dei bit, sincronizzazione del gruppo (frame) e sincronizzazione della rete.
Caratteristiche
vantaggio
Forte capacità anti-interferenza e nessun accumulo di rumore
Errori di trasmissione controllabili
È conveniente utilizzare la moderna tecnologia di elaborazione del segnale digitale per elaborare, trasformare e archiviare le informazioni digitali.
Facile da integrare, miniaturizzare e ridurre il peso delle apparecchiature di comunicazione
Facile da crittografare e mantenere la riservatezza
discordanza
Potrebbe richiedere una larghezza di banda di trasmissione maggiore
Requisiti elevati per la sincronizzazione
Classificazione dei sistemi di comunicazione e metodi di comunicazione
Classificazione
Classificato per attività di comunicazione
Telefono, dati, comunicazione di immagini, ecc.
Classificato in base al metodo di riutilizzo
multiplexing a divisione di tempo
multiplazione a divisione di frequenza
multiplexing a divisione di codice
Classificato in base alle caratteristiche del canale
Comunicazione analogica
Comunicazioni digitali
Classificati per mezzo di trasmissione
comunicazione cablata
Comunicazone wireless
Classificato per metodo di trasmissione
trasmissione in banda base
trasmissione passa-banda
Classificato per fascia di lavoro
onda lunga
onda media
onda corta
microonde
infrarossi
Comunicazioni laser, ecc.
modo di comunicazione
Diviso per direzione e ora di trasmissione
semplice
I messaggi possono essere trasmessi solo in una direzione
semi-duplex
Si riferisce a un metodo di lavoro in cui entrambe le parti comunicanti possono inviare e ricevere messaggi, ma non possono inviare e ricevere messaggi contemporaneamente.
duplex
Si riferisce ad un metodo di lavoro in cui entrambe le parti comunicanti possono inviare e ricevere messaggi contemporaneamente.
Diviso in base ai tempi di trasmissione del simbolo digitale
Ingresso parallelo
Consiste nel trasmettere una sequenza di simboli digitali che rappresentano informazioni in gruppi su due o più canali paralleli simultaneamente.
vantaggio
Risparmia tempo di trasferimento, velocemente
discordanza
Sono necessarie N linee di comunicazione e il costo è elevato
applicazione
Generalmente utilizzato solo per la comunicazione a corto raggio tra dispositivi
ingresso seriale
Consiste nel trasmettere una sequenza di simboli digitali su un canale in modo seriale, un simbolo dopo l'altro.
vantaggio
È richiesto un solo canale di comunicazione e il costo di posa delle linee necessarie è basso
discordanza
La velocità è lenta e sono necessarie ulteriori misure di sincronizzazione per risolvere il problema della sincronizzazione di gruppi di codici o caratteri tra le parti riceventi e trasmittenti.
applicazione
Generalmente utilizzato per la trasmissione digitale a lunga distanza