不同的通信系統(tǒng)有什么不同

引言：通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，任何雙方進(jìn)行交換數(shù)據(jù)或者交換信息就需要涉及到通信，這本身就是一個(gè)人類與身俱來的問題，是不可避免的。無論是在數(shù)字通信系統(tǒng)中，還是在物聯(lián)網(wǎng)RFID的通信系統(tǒng)中，其對于通信的本質(zhì)問題是一致的，只是針對本身具有的特定屬性而有所不同而已。而在通信系統(tǒng)中，對于信號（消息的載體）的編碼和調(diào)制是至關(guān)重要的，是通信技術(shù)的本質(zhì)所在。

筆者先簡述幾個(gè)通信領(lǐng)域的理念：

（1）消息的傳遞是需要載體的，在通信領(lǐng)域消息的載體就是信號。

（2）雙方進(jìn)行通信是需要信號傳輸媒介的，也就是信道。

（3）雙方進(jìn)行通信是需要約定共識的語言，或者共識的數(shù)據(jù)格式，也就是通信協(xié)議

（4）原始的電信號通常稱之為基帶信號，有的信道可以直接傳輸基帶信號，而在自由空間作為信道的無線傳輸是無法直接傳輸基帶信號的。

（5）將基帶信號進(jìn)行編碼，同時(shí)變換成為合適在自己信道中傳輸?shù)男盘?，這個(gè)過程就被稱之為編碼與調(diào)制。同時(shí)在接收端對信號進(jìn)行反變換，同時(shí)進(jìn)行解碼，這個(gè)過程就被稱之為解調(diào)與解碼。

（6）將基帶信號進(jìn)行調(diào)制變換后的信號就稱之為頻帶信號，這個(gè)頻帶信號有兩個(gè)特征，一是攜帶傳輸?shù)男畔?，另一個(gè)是適合在信道中傳輸。

在通信系統(tǒng)中，消息的載體是信號，信號從一點(diǎn)傳輸?shù)搅硪稽c(diǎn)，這就是通信的本質(zhì)。對于消息的載體電信號有模擬信號和數(shù)字信號之分，同時(shí)我們研究電信號可以從其信號的時(shí)域和頻域角度進(jìn)行分析。信號的傳輸信道有無線信道和有線信道，同時(shí)對于信道的評價(jià)參數(shù)有信道的頻帶寬度、信道傳輸速率以及信道容量等。

在信號通過信道傳輸中，我們將每秒鐘通過信道傳輸?shù)拇a元稱之為碼元傳輸速率RB，簡稱之為波特率；而將每秒鐘通過信道傳輸?shù)亩M(jìn)制位的位數(shù)稱之為信息傳輸速率Rb，簡稱之為比特率。對于波特率和比特率的關(guān)系，從碼元和二進(jìn)制位的關(guān)系就可以推理出。如果一個(gè)碼元的狀態(tài)數(shù)可以用M表示，那么一個(gè)二進(jìn)制位的狀態(tài)數(shù)是2，這樣就可以對應(yīng)推理出比特率和波特率的關(guān)系式：比特率=波特率Xlog2M。

在著名的香農(nóng)信息理論中，信號在信道中進(jìn)行傳輸時(shí)一定會（除了理想情況下）受到外界的噪聲干擾，我們一般在研究中采用高斯白噪聲進(jìn)行模擬信道的干擾，那么信道容量可以計(jì)算為C=BWlog2（1+S/N），這就是著名的香農(nóng)公式，其中C就是信道容量，BW是頻帶寬度，S/N是信號與噪聲的比值，簡稱為信噪比。香農(nóng)公式不僅是信息論的基礎(chǔ)，同時(shí)也是通信原理的基礎(chǔ)，也是我們研究通信領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)理論。

在數(shù)字通信系統(tǒng)中涉及的技術(shù)問題有很多，比如信源編碼與信源解碼、加密與解密、信道編碼與信道解碼、數(shù)字調(diào)制與數(shù)字解調(diào)。所謂編碼就是為了達(dá)到某種目的而對于信號進(jìn)行的一種變換；而在無線通信中，所謂的調(diào)制就是指載波調(diào)制，也就是用調(diào)制信號去控制載波的參數(shù)，參數(shù)包括高頻載波的幅度、頻率和相位，是高頻載波信號隨著基帶信號的變化而變化。而RFID主要采用數(shù)字調(diào)制方式，而數(shù)字通過開關(guān)鍵控載波，這種方法稱之為鍵控法。從而對應(yīng)的參數(shù)調(diào)試就有三種：幅移鍵控（AmplitudeShiftKeying，ASK）、相移鍵控（PhaseShiftKeying，PSK）、頻移鍵控（FrequencyShiftKeying，F(xiàn)SK）。

在RFID中的編碼方式，主要就是使用二進(jìn)制編碼，也就是用不同形式的代碼來表示二進(jìn)制的1和0。比如常用的編碼方式有：反響不歸零（NRZ）編碼、曼卻斯特（Manchaester）編碼、單極性歸零（UnipolarRZ）編碼、差動雙向（DBP）編碼、米勒（Miller）編碼、修正米勒編碼、差動編碼、脈沖間隔編碼（PIE）和雙向空間編碼（FM0）等等。

來源：RFID世界網(wǎng)