通信和信号系统
信号与系统通信原理知识点
描述信源平均信息量的物理量,等于 信源所有可能消息的信息量的数学期 望。
07 模拟调制技术
幅度调制原理及抗噪性能分析
幅度调制原理
幅度调制是通过改变载波的振幅来传递 信息的一种调制方式。在幅度调制中, 调制信号控制载波的振幅,使得载波的 振幅随着调制信号的变化而变化。
VS
抗噪性能分析
幅度调制系统的抗噪性能主要取决于信噪 比(SNR)。在相同的信噪比条件下,幅 度调制系统的误码率随着信噪比的增加而 降低。为了提高幅度调制系统的抗噪性能, 可以采用增加信号功率、降低噪声功率、 采用合适的解调方式等方法。
对于离散时间信号,可以采用离散时间傅里叶变换(DTFT)进行频域
分析,DTFT是连续时间傅里叶变换的离散化形式。
系统频率响应
系统频率响应的定
义
系统对输入信号的响应可以通过 频率响应来描述,频率响应反映 了系统对不同频率分量的放大或 衰减程度。
系统频率响应的求
解
通过系统的传递函数或差分方程 可以求解系统的频率响应,传递 函数描述了系统输入与输出之间 的关系。
数值计算法
对于难以用解析方法求解的拉普拉斯反变换,可以采用数值计算方法进行近似求解。
系统S域分析
系统函数
在S域中,系统的特性可以用系统函数来描述。系统函数 是系统冲激响应的拉普拉斯变换,它包含了系统的全部信 息。
频率响应分析
通过系统函数在虚轴上的取值可以得到系统的频率响应。 频率响应描述了系统对不同频率信号的放大或衰减特性。
通信分类
根据传输媒介的不同,可分为有线通信和无线通信;根据信号性质的不同,可分为模拟通信和数字通 信。
模拟通信与数字通信比较
信号性质
模拟通信传输连续的信号,数 字通信传输离散的信号。
城市轨道交通通信与信号系统
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总结
总结
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城市轨道交通通信与信号系统是城 市轨道交通的重要组成部分,它保 障了列车的安全、高效和有序运行
通信系统采用了多种通信技术,实现 了列车与车站之间、车站与控制中心 之间、列车与列车之间的实时通信; 信号系统采用了多种信号技术,实现 了对列车的速度控制、距离控制、方
向控制等功能
2
3
未来,随着技术的不断进步和应用 需求的不断变化,城市轨道交通通 信与信号系统将会不断进行升级和
通信系统
卫星通信
卫星通信是城市轨道交通通信系 统中较为高端的方式之一。它通 过卫星进行信息的传输,具有覆 盖范围广、通信距离远、可靠性 高等优点。在城市轨道交通中, 卫星通信主要应用于控制中心和 列车之间的通信,以及控制中心 和车站之间的通信
2
信号系统Βιβλιοθήκη 信号系统01城市轨道交通信号 系统是保障列车安 全、高效运行的关
心之间、列车与列车之间的实时通
信
通信系统
无线通信
无线通信是城市轨道交通通信系统中最常用的方式之一 。它通过无线电波进行信息的传输,包括语音、数据、 图像等信息。在城市轨道交通中,无线通信主要应用于 列车和车站之间的通信,以及车站和控制中心之间的通 信
通信系统
有线通信
有线通信是城市轨道交通通信系统的另一种 常用方式。它通过有线网络进行信息的传输 ,具有较高的稳定性和可靠性。有线通信主 要应用于列车和控制中心之间的通信,以及 车站和车站之间的通信
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城市轨道交通通信与信号系 统
信号与系统和通信原理的区别
信号与系统和通信原理的区别在我们这个充满科技的时代,信号与系统和通信原理这两个领域可谓是两位大咖,常常让人搞得一头雾水。
就像是两个兄弟,一个爱搞复杂的数学,一个喜欢研究如何把信息传递出去。
听上去就很有意思,对吧?咱们先聊聊信号与系统。
这个家伙主要是研究信号的性质,还有系统如何处理这些信号。
你可以想象成信号就像是一个调皮的小孩,随时可能闯祸,而系统就是那个耐心的老师,努力把小孩教导得乖乖的。
信号的种类可多了,连续的、离散的、模拟的、数字的,真是五花八门,形形色色。
信号就像是生活中的音乐,有欢快的旋律,也有忧伤的曲调。
而系统呢?它就像是一个厨房,把各种食材(也就是信号)加工成美味的菜肴。
比如,咱们用滤波器来处理信号,就好比是把多余的调料剔除,只留下最鲜美的部分。
你想啊,生活中有多少噪音和干扰,得通过这个系统来清理,才能让我们的耳朵舒服。
再说说通信原理。
哎,这家伙就有点不同了,专注于信息的传递。
你可以把它想象成一位邮递员,拼命地把信件送到每一个地方。
通信原理讲究的是如何高效、可靠地把信息从一个地方传送到另一个地方。
你想象一下,电话、互联网、无线电,这些都是通信原理的应用。
它就像是一张无形的网,把世界各地的人连接在一起。
说到这里,真让人感慨,现代科技的进步让我们能轻松和远方的朋友聊得火热,仿佛他们就在身边。
这两个领域还有个有趣的地方,就是它们之间的互动。
信号与系统是基础,而通信原理就像是在这个基础上盖房子。
没有信号与系统的支撑,通信就像是无源之水,干涸得厉害。
信号经过系统的处理,变得更清晰、更稳定,才能顺利传递到接收方。
就像是把新鲜的水果经过洗净切块,然后放进美味的果汁里,才能送到你嘴边。
果汁好喝不喝,那可就看水果和处理的方法了。
咱们还得提到一点,那就是信号处理在现代通信中的重要性。
你看,越是复杂的信息,处理起来越是费劲。
就像是人们在追求更高的音质和更快的网速,信号处理技术的不断进步让这一切成为可能。
想想看,高清的电影和流畅的游戏体验,这背后可都是信号处理的功劳。
铁路通信与信号系统的运维管理
铁路通信与信号系统的运维管理铁路通信与信号系统起着至关重要的作用,它们不仅保障了列车运行的安全和顺畅,也对整个铁路运输系统的运行效率起着决定性的作用。
为了保证铁路通信与信号系统的正常运行,必须进行有效的运维管理。
本文将探讨铁路通信与信号系统的运维管理的重要性以及提出一些有效的管理方法。
一、铁路通信与信号系统的重要性铁路通信与信号系统是保障列车运行安全的重要组成部分。
它们通过与列车司机和调度员的通信,确保列车运行的正确性和顺畅性。
信号系统则起着列车行进控制的作用,保证不同列车之间的安全距离和速度控制。
这些系统的正常运行对于防止事故的发生至关重要,确保铁路运输的安全性。
二、铁路通信与信号系统的运维管理原则1.预防性维护: 通过定期检查、测试和检测,提前发现潜在问题并及时解决,以保证系统的可靠性和稳定性。
2.安全性管理: 严格按照相关的安全要求进行操作和维修,确保工作人员的安全,防止意外事件的发生。
3.故障处理:一旦发生故障,要迅速响应,并通过专业的技术人员进行及时修复,尽量减少故障对列车运行的影响。
4.数据管理: 对系统的运行数据进行记录和分析,以便及时发现问题并进行改进。
5.培训与人员管理:对维护人员进行培训,提升他们的技术水平和专业知识,确保具备应对各种异常情况的能力。
三、铁路通信与信号系统的运维管理方法1.定期巡检:对整个通信与信号系统进行定期巡检,包括设备和线路的检查,以发现潜在问题并及时解决。
2.故障排除:针对已发现的故障,运维人员应迅速定位故障原因,并采取相应的措施进行修复。
3.备件管理:确保备件的及时补充和有效管理,以免因备件不足导致故障修复时间延长。
4.技术支持:与设备制造商和专业技术公司建立合作关系,及时获得技术支持和服务。
5.应急预案:制定完善的应急预案,包括故障处理流程、工作人员调度等,以保证故障及时处理,减少对铁路运输的影响。
6.数据分析:对系统运行数据进行定期分析,找出存在的问题和潜在风险,并采取相应的措施进行改进。
通信原理和信号与系统
通信原理和信号与系统
通信原理和信号与系统两者密切相关,都是研究信号的产生、传输和处理的学科。
通信原理主要关注于信号的传输和通信系统的设计,而信号与系统主要关注于信号的分析与处理。
通信原理研究的是信号的传输过程,包括信号的产生、调制、传输、解调和接收等。
在通信原理中,信号被视为一种能量或功率随时间或空间而变化的物理量。
通信系统根据不同的应用需求,采用不同的调制方式,如模拟调制和数字调制。
模拟调制一般将连续时间信号调制为连续振幅和相位变化的载波信号,而数字调制则将离散时间信号调制为离散振幅和相位变化的数字信号。
信号与系统研究的是信号的分析与处理方法,包括信号的表征、传输、滤波、调制、解调等。
信号可以是连续时间信号或离散时间信号,系统则可以是线性系统或非线性系统。
信号与系统的分析方法有时域分析和频域分析两种,时域分析主要关注信号在时间上的变化规律,而频域分析则关注信号在频率上的变化规律。
总的来说,通信原理和信号与系统都是研究信号的产生、传输和处理的学科,只是从不同的角度和目的进行研究。
通信原理主要关注信号的传输和通信系统的设计,而信号与系统主要关注信号的分析与处理方法。
两者相互补充,共同为实现高效、可靠的通信系统提供理论和技术支持。
824)专业基础综合(信号与系统、通信原理)
824)专业基础综合(信号与系统、通信原理)信号与系统是电子与通信工程领域中非常重要的一门专业基础课程,它涉及到了信号的产生、传输、变换和处理等方面的知识。
通信原理则是用来研究和设计通信系统的一门课程,主要涉及到通信系统的基本原理和技术。
信号与系统这门课程的学习目标主要有两个方面。
首先是帮助学生了解信号的概念、特性和分类,进而学习信号的连续时间和离散时间表示和处理方法。
其次是培养学生分析和设计基本的线性系统的能力,如常微分方程描述的连续时间系统和差分方程描述的离散时间系统,以及频域分析和Z变换等方法。
在信号与系统中,我们首先需要了解什么是信号。
信号可以简单理解为是一种随时间、空间、频率等自变量变化的物理量或信息,它可以是电压、电流、声音、图像等形式。
信号的主要分类包括连续时间信号和离散时间信号,以及模拟信号和数字信号。
而在信号的表示和处理方法中,我们会学习到傅里叶级数和傅里叶变换的概念和应用,这些方法能够将任意周期信号和非周期信号分解成一组基本频率的正弦和余弦信号。
此外,还会学习到拉普拉斯变换和Z变换的概念和应用,它们主要用来描述连续时间系统和离散时间系统的输入输出关系。
通信原理这门课程主要涉及到了通信系统的基本原理和技术。
通信系统可以简单理解为是实现信息传输的系统,包括了信号的产生、调制、传输、解调和接收等过程。
在通信原理中,我们会学习到模拟调制技术和数字调制技术。
模拟调制技术主要包括了调幅、调频和调相等常用调制方法,通过将基带信号调制到高频载波上,实现信号的远距离传输。
而数字调制技术则通过将数字信号变换为模拟信号的形式,然后再进行模拟调制,实现数字信号的传输。
此外,通信原理还包括了通信信道的特性和建模、信道编码和信道解码等方面的内容。
综上所述,信号与系统和通信原理是电子与通信工程中非常重要的两门专业基础课程。
通过学习这两门课程,我们可以了解到信号的产生、传输和处理等方面的知识,掌握信号的表示和处理方法,以及通信系统的基本原理和技术。
铁路信号系统与通信技术
铁路信号系统与通信技术铁路是现代交通运输中不可或缺的一环,而铁路信号系统与通信技术作为铁路运行的重要保障,扮演着至关重要的角色。
本文将从铁路信号系统与通信技术的背景、应用以及发展趋势等方面进行阐述,以便读者深入了解这一领域的重要性。
一. 背景与概述铁路信号系统与通信技术起源于19世纪初的铁路运输,当时人们意识到在铁路运行中确保列车之间的安全距离和运行速度是至关重要的。
因此,铁路信号系统应运而生。
铁路信号系统的主要目标是确保列车在铁路线路上的安全运行,并提高铁路运输的效率。
铁路信号系统一般由信号灯、信号机、轨道回路、无线通信设备等组成。
其中,信号灯和信号机用来指示列车驾驶员行进的信息,轨道回路则用来检测轨道上是否有车辆,无线通信设备则保证了列车与信号中心之间的有效沟通。
二. 应用与作用铁路信号系统与通信技术在实际应用中发挥着关键的作用。
首先,它可以确保列车之间的安全距离,避免相撞和其他事故的发生。
其次,它可以帮助列车驾驶员获取实时的铁路信息,比如列车运行的速度、停车站等,使得驾驶员能够做出准确的操作。
此外,通过信号系统和通信技术,铁路运输管理部门可以对列车运行进行监控和管理,及时做出调整和部署。
在通信技术方面,随着科技的发展,现代铁路信号系统逐渐采用了无线通信技术,如LTE和5G等,这一方面提高了铁路通信的实时性和稳定性,另一方面也拓宽了铁路通信的应用范围。
三. 发展趋势随着社会的进步和科技的不断创新,铁路信号系统与通信技术也得到了迅速的发展。
未来,铁路信号系统与通信技术将呈现以下几个趋势:1. 自动化和智能化:随着人工智能和自动化技术的发展,铁路信号系统将更加智能化和自动化。
例如,列车自动驾驶、信号灯自动调节等技术将逐渐应用于铁路系统中,提高整个运输系统的效率和安全性。
2. 大数据与云计算:铁路信号系统在运行过程中产生了大量的数据,这些数据可以通过大数据分析和云计算技术进行处理和利用。
通过对这些数据的分析,可以发现铁路运输中的问题和潜在风险,并及时进行预防和修复。
信号与系统在网络通信中的应用
信号与系统在网络通信中的应用随着科技的不断发展,网络通信成为了现代社会中不可或缺的一部分。
信号与系统作为一门重要的学科,对于网络通信起到了极为关键的作用。
本文将从信号与系统在网络通信中的应用角度进行论述,探讨其在网络通信中的重要性和应用案例。
1. 信号与系统的基本概念首先,我们需要了解信号与系统的基本概念。
信号是信息的传递载体,而系统则是对信号进行加工和处理的工具。
信号可以是连续的(模拟信号)或离散的(数字信号),系统可以是线性的或非线性的。
信号与系统的研究旨在分析信号的特性和研究系统的行为,以实现信号的传输、处理和控制。
2. 信号与系统在网络通信中的作用信号与系统在网络通信中起到了至关重要的作用。
首先,信号与系统的理论框架能够帮助我们理解和分析网络通信中的信号传输过程。
例如,通过对信号的频谱分析,我们能够了解网络通信系统中的频率使用情况,优化信号传输的效率和带宽利用率。
其次,信号与系统的理论为网络通信中的信号处理提供了指导。
网络通信中的信号通常需要经过调制、解调、滤波等处理步骤,以确保信号的质量和稳定性。
信号与系统的相关算法和方法能够帮助我们设计和实现这些信号处理过程,提高通信系统的性能和可靠性。
另外,信号与系统的原理也为网络通信中的信号控制和调节提供了支持。
例如,我们可以通过对信号进行采样和量化,将连续的模拟信号转化为数字信号,从而实现数字通信。
信号与系统的理论还能够帮助我们设计和实现信号的编码与解码过程,确保信息的准确传输和恢复。
3. 信号与系统在网络通信中的应用案例接下来,我们将通过几个具体案例来展示信号与系统在网络通信中的应用。
首先,调制技术是一种常见的应用。
调制技术指的是将数字信号转换为模拟信号的过程,以便在传输过程中进行传输和接收。
调制技术包括振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等方法,能够使得信号能够更好地适应传输介质和提高抗噪声能力。
其次,滤波器在网络通信中也起到了至关重要的作用。
通信原理和信号与系统
通信原理和信号与系统通信原理和信号与系统是电子信息工程专业的重要基础课程,它涉及到了电信号的传输、处理和分析,是理解现代通信技术的重要基础。
本文将从通信原理和信号与系统的基本概念、原理和应用进行介绍,希望能够帮助读者更好地理解这一领域的知识。
首先,我们来谈谈通信原理。
通信原理是指在通信系统中,信息的传输和交换过程中所涉及的基本原理。
通信原理包括信号的产生、调制、传输、接收和解调等过程。
在通信原理中,信道的特性和信号的传输特性是非常重要的内容,它们直接影响到信号的传输质量和可靠性。
此外,通信原理还涉及到调制解调技术、编码解码技术以及多址技术等内容。
通过对通信原理的学习,我们可以更好地理解各种通信系统的工作原理,为后续的学习和研究打下坚实的基础。
其次,我们来说说信号与系统。
信号与系统是现代通信系统中的重要组成部分,它涉及到信号的产生、传输、处理和分析等内容。
在信号与系统中,我们需要了解信号的分类、信号的时域和频域分析、系统的特性以及系统的稳定性和响应等内容。
此外,信号与系统还涉及到滤波器设计、信号采样和重构、信号调制和解调等内容。
通过对信号与系统的学习,我们可以更好地理解各种信号的特性和系统的工作原理,为实际工程应用提供理论支持。
最后,我们来谈谈通信原理和信号与系统的应用。
通信原理和信号与系统的理论知识在现代通信工程中有着广泛的应用。
例如,在移动通信系统中,我们需要利用通信原理和信号与系统的知识来设计调制解调器、信道编解码器和信号处理器等关键部件;在数字通信系统中,我们需要利用通信原理和信号与系统的知识来设计数字滤波器、时钟恢复电路和数字信号处理器等关键部件。
此外,在雷达系统、卫星通信系统和光纤通信系统中,通信原理和信号与系统的知识也发挥着重要的作用。
因此,通信原理和信号与系统的学习对于从事通信工程和电子信息工程的学生来说是非常重要的。
总之,通信原理和信号与系统是电子信息工程专业的重要基础课程,它涉及到了通信系统的基本原理和信号处理的基本原理。
通信原理与系统概述
通信原理与系统概述通信是信息传递和交流的一种方式,通过使用各种技术和设备,将信息从发送方传输到接收方。
通信原理与系统是研究和实现这种信息传递的基础。
一、通信原理通信原理是指揭示人们在通信过程中所依据的一些基本规律和原则。
通过研究通信原理,我们可以了解信息在媒介中的传输和处理方式,并从中获得相关的信息。
1. 信号与系统在通信中,信号是信息的载体。
信号可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号是连续的,可以采用模拟调制技术进行传输。
数字信号是离散的,需要经过数字化和调制过程。
系统是对信号进行处理的设备或网络,可以包括信号的生成、调制、传输和解调等过程。
2. 传输媒介传输媒介是信号传输的介质,可以是空气、电缆、光纤等。
不同的传输媒介有不同的特性,如传输速度、传输距离和抗干扰能力等。
3. 编码与调制在通信过程中,为了提高传输效率和抗干扰能力,信号通常需要进行编码和调制。
编码是将原始信号转换为具有特定规则和结构的信号,调制是将信号调整到载波上进行传输。
二、通信系统通信系统是由发送和接收设备组成的系统,用于实现信息的传输。
通信系统可以分为有线和无线两种类型。
1. 有线通信系统有线通信系统依靠电缆或光纤等物理媒介进行信息传输。
常见的有线通信系统包括电话网络、局域网和广域网等。
有线通信系统具有传输速度快、抗干扰能力强等特点。
2. 无线通信系统无线通信系统通过无线电波或红外线等无线媒介进行信息传输。
无线通信系统包括无线电通信、移动通信和卫星通信等。
无线通信系统具有传输距离远、移动性强等特点。
三、应用与发展通信原理与系统广泛应用于各个领域,如电信、互联网、广播电视、无人驾驶等。
随着技术的不断发展,通信系统也在不断演化。
1. 5G通信5G是第五代移动通信技术,具有更高的传输速度、更低的延迟和更多的连接容量。
5G通信系统将推动物联网、工业自动化和智能交通等领域的发展。
2. 光纤通信光纤通信利用光纤作为传输媒介,具有传输速度快、抗干扰能力强的优势。
轨道工程设计中的信号系统与通信网络设计
轨道工程设计中的信号系统与通信网络设计随着交通运输的快速发展,轨道交通已经成为现代城市中不可或缺的一部分。
为了确保轨道交通系统的安全、可靠和高效运行,信号系统与通信网络设计变得至关重要。
本文将探讨轨道工程设计中信号系统与通信网络设计的关键要素和重要性。
信号系统作为轨道交通系统的核心组成部分,起到管理、监控和控制列车运行的重要作用。
首先,信号系统必须能够监测轨道上的列车位置和运行状态,以确保列车之间和列车与道路之间的安全距离。
其次,信号系统需要向列车司机和控制中心提供准确的信号信息,以指导列车的行驶速度和方向。
最重要的是,信号系统必须能够在不同的情况下自动控制列车的运行,例如限制速度、停车和调度列车。
在轨道工程设计中,通信网络的设计是信号系统的关键部分。
通信网络是连接信号设备、列车和控制中心的基础设施,为信息传递提供支持。
通信网络必须具备高度的可靠性和稳定性,以确保信号信息的及时传递和准确性。
此外,通信网络还必须具备高带宽和低延迟的特点,以应对大量数据和信息的传输需求。
在现代轨道交通系统中,通信网络通常采用光缆和无线通信技术,以满足高速和大容量的要求。
在信号系统与通信网络设计过程中,需要考虑以下几个关键要素。
首先是系统的可靠性和安全性。
轨道交通系统的安全性是最重要的考虑因素之一。
信号系统和通信网络必须具备高度的可靠性,确保信息的准确传递和设备的正常运行。
同时,必须采取措施保护通信网络免受黑客攻击和恶意软件的威胁,以确保列车和乘客的安全。
其次是系统的灵活性和可扩展性。
随着城市的发展和交通需求的增长,轨道交通系统需要不断进行扩展和升级。
信号系统和通信网络设计必须具备良好的灵活性,以便在系统扩展时能够无缝集成新的设备和技术。
同时,设计必须考虑到未来的发展趋势,以便在需要时能够方便地进行升级和改造。
第三是系统的智能化和自动化能力。
随着信息技术和人工智能的快速发展,轨道交通系统越来越趋向于智能化和自动化。
信号系统和通信网络设计必须具备处理和分析大量数据的能力,并能够自动进行列车调度和运行控制。
铁路信号与通信系统
铁路信号与通信系统铁路信号与通信系统是铁路运输中至关重要的一部分,它们确保了列车行驶的安全和顺畅。
本文将介绍铁路信号与通信系统的基本原理、发展历程以及应用。
一、基本原理铁路信号与通信系统通过信号与通信设备,对列车的运行进行控制和监测。
其基本原理可分为以下几个方面:1.信号系统信号系统的作用是向驾驶员传递行车信息和指令,以保证列车在铁路线路上正常行驶。
信号系统主要包括信号机、信号电缆和信号灯等设备,通过它们的联动控制,确保列车按规定的速度和间隔运行。
2.通信系统铁路通信系统用于实现列车与列车之间、列车与调度员之间的通信。
通过通信系统,列车驾驶员可以及时了解行车指令,向调度员报告线路状况以及请求支援。
通信系统采用无线电通信或传统的有线电话等方式,确保了列车与调度员之间的双向联络。
3.自动控制系统随着科技的发展,铁路信号与通信系统还引入了自动控制系统。
自动控制系统通过传感器、计算机和控制器等设备,对列车进行监测和控制,实现列车自动驾驶、自动调速和自动停车等功能。
自动控制系统大大提高了铁路运输的效率和安全性。
二、发展历程铁路信号与通信系统的发展经历了漫长而艰辛的过程。
从最早的人工操作到现在的自动化控制,铁路信号与通信系统取得了巨大的进步。
1.人工操作阶段最早的铁路信号与通信系统是由人工操作的。
信号员需要手动操纵信号机和信号灯,通过旗语和手势与列车驾驶员进行通信。
这种方式效率低下且容易出现误操作,给铁路运输带来了很大的安全隐患。
2.机械化阶段随着工业化的发展,铁路信号与通信系统逐渐机械化。
信号灯和信号机开始采用机械装置进行控制,提高了操作的准确性和效率。
同时,传统的电话线路也加入了铁路通信系统,实现了更快速、更可靠的双向通信。
3.电气化阶段20世纪初,电气化技术的应用推动了铁路信号与通信系统的进一步发展。
信号机和信号灯开始采用电气元件进行控制,操作更加灵活和精确。
同时,无线电通信技术的应用,使列车与调度员之间的通信更加方便和快捷。
信号和通信系统第二版教学设计
信号和通信系统第二版教学设计前言信号和通信系统是电子信息类专业本科生必修的课程,在电子信息技术、通信工程等领域中占有非常重要的地位。
其重要性源于信号和通信系统的应用广泛,它涉及到了通信领域方方面面的知识,为后续的通信类课程打下扎实的基础。
本文旨在设计一份信号和通信系统第二版的教学计划,希望能够为教师们提供一份详细的指南,同时为学生们提供更加科学、规范的学习方法。
目标本教学计划的主要目标是帮助学生们: 1. 掌握信号与系统分析的基本方法 2. 熟练掌握信号与系统的基本概念、基本理论及应用 3. 了解基本的调制、解调技术及其应用 4. 熟悉与掌握信道编码技术 5. 熟练掌握幅度调制、角度调制及其调制解调技术,并掌握相关应用 6. 掌握信号的采样与量化技术,并了解AD、DA转换器的工作原理及应用教学内容第一章基础概念•数字信号与模拟信号的区别•信号与系统的分类•峰值、均值与有效值的计算方法•指数信号与复指数信号的概念第二章信号与系统分析的基本方法•傅里叶变换及其性质•单边拉普拉斯变换•双边拉普拉斯变换•Z变换及其应用•离散傅里叶变换及其应用第三章时域分析方法•脉冲响应法•正弦响应法•奈奎斯特采样定理•采样定理的理论证明•采样定理的应用第四章信号的调制与解调•广播系统的调制•带通调制与解调•频分多路复用技术•相干解调技术第五章信道编码技术•循环编码•卷积码•RS码•BCH码第六章模拟信号的调制解调•幅度调制•角度调制•调频广播的实现•扩频通信的实现第七章数字信号的采样与量化技术•抽样定理与采样频率•低通滤波器•均匀量化•非均匀量化•自适应量化教学方法1.理论知识授课•教师通过讲解、演示、举例等方式向学生传授理论知识。
2.动手实验•学生可以通过实验等方式对理论知识进行巩固和掌握。
3.课堂讨论•教师可以通过课堂讨论的方式激发学生的思维和兴趣,同时可以掌握学生的学习情况,适时的调整教学策略。
教学评估1.平时成绩评定•包括参与度、课堂表现、作业、实验报告等方面,占总成绩的20%2.期中考试•考查学生掌握理论知识的掌握情况,占总成绩的30%3.期末考试•考查学生对全年教学内容的综合把握,占总成绩的50% 结语信号和通信系统是一门重要的专业核心课程,对后续的通信工程、电子信息技术等领域的学习打下了扎实的基础。
信号与通信系统 发展
信号与通信系统发展信号与通信系统是现代社会中不可或缺的一部分,它们的发展与应用影响着人们的生活和工作。
本文将从历史发展、基本原理、应用领域等方面介绍信号与通信系统的发展。
一、历史发展人类的通信历史可以追溯到古代的烽火台和烟雾信号,但真正的通信系统始于19世纪初的电报。
电报通过将电流信号传输到远距离,实现了远程通信的突破。
随着电磁波理论的发展,无线电通信成为可能,无线电发射器和接收器的出现使得人们能够通过无线电波进行远程通信。
20世纪的电话、电视等通信技术的出现进一步丰富了通信方式。
二、基本原理信号是信息的载体,可以是声音、图像、文字等形式。
通信系统则是传输、处理和接收信号的系统。
通信系统的基本原理包括信号的产生、调制、传输、解调和接收等环节。
信号的产生可以通过传感器、麦克风、摄像头等设备获取,并经过模拟或数字信号处理后转化为可传输的信号。
调制是将信号转化为适合传输的形式,常见的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等。
传输过程中,信号通过导线、光纤或无线电波等媒介进行传输。
解调是将传输过程中的信号转化为原始信号的过程,接收则是将解调后的信号转化为人们能够理解的形式。
三、应用领域信号与通信系统在现代社会的各个领域得到了广泛的应用。
在电信领域,移动通信技术的发展使得人们可以随时随地进行语音通话和数据传输,实现了全球范围内的无线通信。
在互联网领域,信号与通信系统是实现信息传输和网络连接的基础,通过网络协议和路由技术,实现了全球范围内的数据交换和信息共享。
在广播电视领域,信号与通信系统实现了电视节目和广播节目的传输和接收,使人们可以在家中享受丰富多样的娱乐和信息服务。
在航空航天领域,通信系统是实现航空器和航天器与地面指挥中心之间的信息交流的关键。
四、挑战与展望随着科技的不断进步,信号与通信系统面临着新的挑战和发展机遇。
一方面,数据量的爆发式增长和通信需求的不断增加,对通信系统的容量和速度提出了更高的要求。
通信原理和信号与系统的关系
通信原理和信号与系统的关系通信原理(Communication Principles)是指用于实现信息传输的基本原理和方法。
而信号与系统(Signals and Systems)是研究信号的产生、传输、处理和分析的学科。
这两个概念在通信领域中密切相关,互为因果,相辅相成。
通信原理是通信技术的基础,它研究了信息的传输方式、调制技术、编码方法、传输介质等方面的问题。
通信原理基于信号与系统的理论基础,通过对信号的产生、传输、处理和分析进行研究,为实现可靠的信息传输提供了理论依据。
在通信系统中,信息被转换成信号进行传输。
信号是信息的表现形式,可以是声音、图像、数据等。
信号与系统的研究对象是信号的产生、传输、处理和分析过程。
信号与系统的研究内容包括信号的时域分析、频域分析、系统的时域响应、频域响应等。
通信原理和信号与系统之间存在密切的关系。
首先,通信原理是信号与系统的应用。
通信原理将信号与系统的理论知识应用到实际的通信系统中,通过合理的调制方法、编码方式和传输介质等手段,实现了信号的高效传输和可靠接收。
信号与系统为通信原理提供了理论基础。
通信系统中的信号经过编码、调制等处理后传输到接收端,接收端需要对信号进行解调、解码等操作才能恢复出原始的信息。
信号与系统的理论研究为通信原理提供了信号处理和系统分析的方法和工具。
通信原理和信号与系统在研究方法上也有一些相似之处。
通信原理和信号与系统都采用了数学模型和方法进行分析和设计。
通信原理中的调制、编码、解调等方法可以用信号与系统的频域分析、滤波器设计等方法来解释和实现。
通信原理和信号与系统是相互关联的两个学科,互为因果,相辅相成。
通信原理基于信号与系统的理论基础,通过对信号的产生、传输、处理和分析进行研究,实现了可靠的信息传输。
信号与系统为通信原理提供了理论基础和分析方法,使通信系统的设计和实现更加科学、可靠。
通过对通信原理和信号与系统的深入研究,可以进一步提高通信系统的性能和效率,满足人们日益增长的通信需求。
信号与系统在通信系统中的应用
信号与系统在通信系统中的应用一、引言随着信息技术的发展和普及,通信系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
信号与系统作为通信系统的基础理论,在通信系统的设计和实现中起着至关重要的作用。
本文将讨论信号与系统在通信系统中的应用,并探讨其在通信系统中的功能和意义。
二、信号与系统在通信系统中的基本概念1. 信号的定义信号是一种传递信息的载体,可以是声音、图像、数据等形式。
在通信系统中,信号起到传递信息的作用。
2. 系统的定义系统是对信号进行处理的一种方式,可以是线性系统或非线性系统。
它负责接收、处理和传送信号,使得信息能够被正确地传递。
3. 通信系统的定义通信系统是由信号源、传输媒介、接收器和处理设备组成的一种系统,用于实现信息的传递和交流。
三、信号与系统在通信系统中的功能与应用1. 信号的调制与解调调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号的过程,解调是将接收到的调制信号转换回原始信息信号的过程。
常用的调制技术包括调幅、调频和调相,通过调制与解调过程,信号得以在传输过程中保持稳定和正确。
2. 信道编码与解码信道编码通过对原始信号进行编码处理,以提高抗噪声干扰和纠错能力,保证信息传输的可靠性。
信道解码则对接收到的编码信号进行解码,恢复原始信息信号。
3. 多路复用与分解复用多路复用是指在同一传输媒介上同时传输多个信号的技术,通过有效地利用传输带宽,提高传输效率。
分解复用则是将多个复用信号分解为原始信号的过程。
4. 信号的滤波与增强滤波是对信号进行频率选择性处理的过程,通过去除或减弱不需要的频率成分,提高信号质量和抗干扰能力。
信号的增强则是通过对信号进行放大或补偿,提高信号强度和清晰度。
5. 时域和频域分析时域分析是对信号的幅度、相位和频率等信号特性进行分析的方法,通过时域分析可以了解信号的时序特性。
频域分析则是对信号的频谱特性进行分析的方法,通过频域分析可以了解信号的频率组成和频率分布。
四、信号与系统在通信系统中的意义信号与系统作为通信系统的核心理论,其在通信系统中的应用具有重要的意义。
信号系统与通信系统简介
道电路区段被占用的信息,这是符合铁路信号故障-安全原则的。中国和世界大多数国家
铁路都采用闭路式轨道电路。 开路式轨道电路:电路的接收设备的电磁继电器等串接在发送端的电源电路内。 在线路
没有机车车辆占用时,接收继电器处于失磁状态;在有机车车辆占用时,接收继电器处于 励磁状态,并发出这段轨道电路区段被占用的信息。开路式轨道电路的特点是动作反应快 ,但不能自动检查出轨道电路各个组成部分的故障。这种轨道电路只在部分国家铁路上, 用于驼峰编组场和道口。
19
道岔轨道电路
3、直股切割和弯股切割(两种都在用) 道岔绝缘设置在直股线或弯股线上,分别叫做直股切割或弯
股切割。
20
(二)站内轨道电路区段的划分
站内轨道电路的划分原则: 首先要保证轨道电路安全可靠工作,其次要满足平行作业和作业效率。 1)有信号机的地方必须设置绝缘节,划分成不同区段; 2)凡是能平行运行的进路,应设轨道绝缘将其隔开; 3)在每一个道岔轨道电路区段内包括的道岔数不得超过三组; 4)有时需将轨道电路区段适当划短,以便提高咽喉通过能力。
技术、通信技术和自动控制技术,使前后列车自动保持一定的(合适)间隔。 追踪目标点不固定 制动点不固定 空间间隔长度不固定
。 优点:行车密度更大,通过能力更强
CBTC(Communication Based Train Control )
基于无线通信的列车自动控制(CBTC)系统
通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信,控制中心可以根据列车实时的速度和 位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后 方加上一定的防护距离,便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。由于保证了列 车前后的安全距离,两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进,这使列 车能以较高的速度和较小的间隔运行,从而提高运营效率。
国家电网 通信类复习资料 通信原理、信号与系统
一、通信系统1、通信的目的是传输信息。
通信系统组成:信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者。
信息源/信源:把各种消息转换成电信号。
模拟信源(连续、不可数)和数字信源(离散、可数)。
发送设备:产生适于信道中传输的信号,即发送信号的特性和信道特性匹配。
具有抗干扰能力并具有足够的功率满足远距离传输需要。
有变换、放大、滤波、编码、调制等过程。
信道:物理煤质,将发送设备的信号传送到接收端。
信道的固有特性及引入的干扰与噪声直接关系质量。
接收设备:将信号放大和反变换(如译码、解调等),从受到减损的接收信号中正确恢复原始电信号。
受信者/信宿:传送消息的目的地,即将电信号还原成相应的消息。
如扬声器。
2、模拟通信系统1)经过调制的信号为已调信号:携带有信息;适应信道中传输。
频带具有带通形式,也称带通/频带信号。
2)有效性用有效传输频带衡量。
可靠性用接收端解调器输出信噪比衡量(输出信噪比↑,质量↑)。
A 、以自由空间为信道的无线电传输无法传输基带信号,需要调制。
调制是质的变化,其他不是。
数字通信系统DCS1)信息源、信源编码、加密、信道编码、数字调制、信道、数字解调、信道译码、解密、信源译码、受信者。
2)信源编码:提高信息传输的有效性,即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率(码元速率决定传输所占的带宽,传输带宽反映通信有效性);完成A/D 转换。
信道编码:增强数字信号的抗干扰能力。
数字调制:把数字基带信号的频谱搬移到高频处。
ASK 、FSK 、PSK 、DPSK (相对/差分相移键控)。
3)有效性(传输速率、频带利用率),可靠性(差错率:误码率e P 和误信率b P )讨论效率时信息速率更重要(频带利用率=b R /B ),而码元速率决定了发送信号所需的带宽。
A 、数字基带传输系统无需调制和解调。
B 、数字通信特点:1抗干扰能力强,噪声不积累;2传输差错可控;3灵活方便处理、变换、存储;4易于集成,微型化、重量轻;5易于加密;1需要较大的传输宽带,需要严格同步系统,设备复杂。
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轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
高速断路器典型结构和主要部件
地
高速断路器典型结
铁
与 轻
1 主电路 2 脱扣装置 3 闭合装置 4 辅助触点
5 灭弧罩 6 下部连接 7 动触点 8 左连接
9 右连接 10 盖子 11 托盘 12 导轨
轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
铁 ⑴控制中心与各车站、车辆段之间传递各种信息 与 ⑵控制中心至各车站、车辆段的时钟系统信息 轻 ⑶各种低速数据通道和以太网拉入
⑷网络管理、网络控制信息 轨
第六章 地铁与轻轨设备系统
地
⒊专用通信系统
⑴列车调度电话 铁
⑵电力调度电话
与
⑶环控调度电话
轻
⑷站间行车电话
⑸局部电话
轨
⑹区间电话
⑺站内电话
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
第六章 地铁与轻轨设备系统
地
第四节 通信和信号系统
铁
与
一﹑通 信
轻
二﹑信 号
轨
第六章 地铁与轻轨设备系统
一﹑通信
地
⒈地下铁道通信系统组成:
铁
⑴综合有线传输系统
⑵专用通信系统
与
⑶公务通信系统
轻
⑷无线通信系统 ⑸广播系统
轨
⑹时钟系统
⑺闭路电视监视系统
⑻电源及接地系统
第六章 地铁与轻轨设备系统
地 ⒉综合有线传输系统
二
牵引逆变器检修
地
一)牵引逆变器简介
铁 VVVF逆变器将1500V恒定电压转换为用 与 于牵引电机的三相电流输出(针对不同的
速度和力矩,频率和振幅可变)。
轻
轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修
二
牵引逆变器检修
地
一)牵引逆变器简介
铁 VVVF牵引逆变器采用PWM脉宽调制模 与 式,早期城轨车辆VVVF的功率元件是
6.2 牵引及控制系统检修
地一
高速断路器检修
铁二
与
三
轻
轨四
牵引逆变器检修 接触器检修 牵引控制单元检修
五
制动电阻检修
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修
一
高速断路器检修
地
一)高速断路器简介
铁
在列车牵引系统的电路出现严重干扰的
与 情况下(如过电流、逆变器故障或线路 短路),高速断路器(HSCB)能够将各牵
轻
在灭弧栅片组装过程中,应注意栅片的 安装角度。
轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修
二)高速断路器检修
地
5.辅助开关检查
铁
检查辅助开关时应测量开关触点的接触 与 阻值,同时还需检查机械部件的工作情
况。
轻
此外,在高速开关使用到一定期限时, 轨 应更换机构内所有底色弹簧部件。
GTO,近年来,随着IGBT技术的不断发 轻 展,目前VVVF的功率元件已经普遍采
用IGBT元件。牵引逆变器的设计一般为 轨 模块化。
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修
二பைடு நூலகம்
牵引逆变器检修
地
一)牵引逆变器简介
铁 VVVF牵引逆变器采用PWM脉宽调制模 与 式,早期城轨车辆VVVF的功率元件是
与
脱扣装置
轻 轨
1 杠杆 2 移动磁铁 3 板组 4 脱扣盒
5 脱扣装置盖 6 左弹簧 7 右弹簧 8 旋钮
9 前刻度板 10 脱扣指示器 11 紧固件 12 锁紧螺钉
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
高速断路器典型结构和主要部件
地
铁
与
轻
1 叉杆 2 闭合杆
轨3 前盖板
4 闭合线圈 5 线圈芯组件 6 后盖板
高速断路器典型结构和主要部件
地
铁
与
灭弧罩
轻
轨
1 上变流装置 2 顶板 3 螺杆 4 去离子器
5 灭弧罩板 9 平垫圈 6 变流装置 10 连接 7 黑头螺母 (1.5 Nm) 8 六角螺母 (2.2 Nm)
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修
二)高速断路器检修
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修 二)高速断路器检修
地
铁 高速开关检修完成后,应对载跳闸装置 整定值进行调整。通过外接电源模拟过
与 载电流,检查高速开关是否能在整定值 处断开。
轻
轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修
高速断路器典型结构和主要部件
地
铁
与
轻
主电路
轨
1 上部连接 2 动触点 3 下部连接 4 构架 5 叉杆
6 销座
11 沉头螺钉
7 导向组件 12 左连接
8 连接
13 螺母
9 防护扭矩螺母 (8 Nm)
10 双头螺栓
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
高速断路器典型结构和主要部件
地
铁
6.2 牵引及控制系统检修
二)高速断路器检修
地
3. 接线端检查
铁
清洁、打磨主要线端及电缆的接触面, 与 使两接触面的接触保持密贴,防止接触
电阻增大而损坏电揽及主接线端。
轻
轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修
二)高速断路器检修
地
4. 灭弧罩检查
铁
将灭弧罩分解,检查灭弧栅片的情况。 与 对于烧灼厉害的灭弧栅片应更换。
地
1. 合闸装置检查 铁 测量螺管线圈的阻值,若阻值与标称 与 值不相符应更换线圈。
检查线圈与铁心之间是否有喷擦痕迹, 轻 检查铁心是否动作自如。
轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修 二)高速断路器检修
地
1. 合闸装置检查
铁
对机械联锁机构进行润滑,正常情况 与 下润滑能延长高速开关寿命,润滑脂
7 闭合装置盒 8 触点压力弹簧
9 闭合装置盖 10 气缸 11 MVQ环 12 滚筒 13 六角内螺帽螺钉 14 接地柱
15 圆头螺钉 16 弹性垫圈
17 弹簧环 18 杆 19 杆
20 销钉 21 弹簧 *1 间隙X = 0.7±0.3 mm
闭合装置
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
GTO,近年来,随着IGBT技术的不断发 轻 展,目前VVVF的功率元件已经普遍采
应是专用油脂,不准有其他油脂。
轻
轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统
6.2 牵引及控制系统检修
二)高速断路器检修
地
2. 动、静触点检查
铁
检查动、静触点的“熔化”程度,如 与 “熔化”程度厉害,应更换触点。
轻
触点应成对更换,更换完毕后还应检 查动、静接触面接触情况。
轨
第六章 地城铁市与轨道轻交轨通设车辆备检系修 统