本是通信人腌乡，相煎何太急……
身為通信工程專業(yè)的一名知識(shí)分子，今天思考自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：面對(duì)GNSS拒止的環(huán)境條件下夜牡，無(wú)人機(jī)應(yīng)該如何與地面站進(jìn)行通信与纽？首先肯定是無(wú)線通信咯，但是采用什么方式的無(wú)線通信塘装？wifi急迂？數(shù)傳電臺(tái)？藍(lán)牙蹦肴？ZigBee僚碎？可是無(wú)論是什么方式，在面對(duì)GPS干擾的時(shí)候冗尤，這些無(wú)線傳輸電信號(hào)不是同樣也會(huì)被干擾嗎听盖？胀溺？裂七？？仓坞？
所以今天就亂七八糟看了一遍GPS干擾原理背零、地球同步衛(wèi)星、人造衛(wèi)星无埃、通信歷史等科普~
今天印象最深刻的還是關(guān)于帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率的關(guān)系~
在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中徙瓶，人們總是以“帶寬”來(lái)表示信道的數(shù)據(jù)傳輸速率，“帶寬”與“速率”幾乎成了同義詞嫉称。信道帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率的關(guān)系可由奈奎斯特(Nyquist)準(zhǔn)則與香農(nóng)(Shanon)定律描述侦镇。
一、帶寬是什么织阅？
- 帶寬是在單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)的某一點(diǎn)傳輸?shù)搅硪稽c(diǎn)所能通過的“最高數(shù)據(jù)量”壳繁，對(duì)于帶寬的概念，比較形象的一個(gè)比喻是高速公路荔棉。單位時(shí)間內(nèi)能夠在線路上傳送的數(shù)據(jù)量闹炉，常用的單位是bps(bit per second)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)量润樱，即每秒多少比特渣触。
- 嚴(yán)格來(lái)說，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中的帶寬應(yīng)該使用波特率(baud)來(lái)表示壹若，表示每秒通過的脈沖數(shù)嗅钻。而比特(bit)是信息單位皂冰，由于數(shù)字設(shè)備使用二進(jìn)制，則每秒電平所承載的信息量是以2為底2的對(duì)數(shù)乘以波特率养篓；若是四進(jìn)制灼擂，則是以2為底4的對(duì)數(shù)乘以波特率。每位電平所承載的信息量為2觉至。因此剔应，在數(shù)值上，比特與比特是相同的语御。由于人們對(duì)這兩個(gè)概念分得不是很清楚峻贮，所以常使用比特率來(lái)表示速率。也正是用比特太多了应闯，所以比特率就成了一個(gè)帶寬的標(biāo)準(zhǔn)單位了纤控。
二、數(shù)據(jù)傳輸速率是什么碉纺？
- 數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒傳輸二進(jìn)制比特?cái)?shù)船万，單位為bit/s，記作bps骨田。
- 對(duì)于二進(jìn)制數(shù)據(jù)耿导，數(shù)據(jù)傳輸速率為：S = 1/T(bps)
其中，T為發(fā)送每一比特所需要的時(shí)間态贤。例如在通信信道上發(fā)送一二進(jìn)制0舱呻、1信號(hào)所需要的時(shí)間是0.001ms，那么信道的傳輸速率為1000 000bps悠汽。
三箱吕、奈奎斯特準(zhǔn)則
奈奎斯特準(zhǔn)則描述了有限帶寬、無(wú)噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬的關(guān)系
- 如果間隔為π/w柿冲，即1/2f茬高，通過理想低通信道傳輸窄脈沖信號(hào)，則前后碼元之間不產(chǎn)生相互竄擾假抄。因此怎栽，對(duì)于二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)的最大數(shù)據(jù)傳輸速率Rmax與通信信道帶寬B的關(guān)系為：
Rmax = 2B*（bps），即信道帶寬是最大數(shù)據(jù)傳輸速率的1/2慨亲。
四婚瓜、香農(nóng)定理
香農(nóng)定理描述了有限帶寬、有隨機(jī)熱噪聲信道的最大傳輸速率與信道帶寬刑棵、信噪比之間的關(guān)系
Rmax = Blog2(1 + S / N)
- 式中巴刻，Rmax為最大傳輸速率(bps)。
