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
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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
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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
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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
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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
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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。
点对点通信系统课程设计
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点对点通信系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握点对点通信系统的基本概念,包括通信协议、网络拓扑等;2. 让学生了解点对点通信系统的优缺点,以及在实际应用场景中的适用性;3. 引导学生掌握点对点通信系统中数据传输、加密和身份验证等关键技术。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计和搭建简单点对点通信系统的能力;2. 培养学生运用网络工具和编程语言实现点对点通信系统中数据传输、加密和身份验证等功能的技能;3. 提高学生分析问题、解决问题的能力,使其能够针对特定场景提出合适的点对点通信解决方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对点对点通信技术产生兴趣,激发其探索网络通信领域的好奇心;2. 培养学生具备良好的团队协作精神,学会在团队中发挥自己的作用;3. 增强学生的网络安全意识,使其在设计和使用点对点通信系统时能够遵循法律法规,保护自己和他人的权益。
课程性质:本课程为信息技术领域的一门专业课程,旨在帮助学生掌握点对点通信系统的基本原理和技术,培养其实践操作能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的网络通信知识基础,具有较强的自学能力和动手实践能力。
教学要求:结合学生特点,课程注重理论与实践相结合,强调学生的主动参与和实际操作。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际场景,提高其解决实际问题的能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 点对点通信系统基本概念:介绍点对点通信的定义、通信协议类型、网络拓扑结构等,对应教材第二章;2. 点对点通信系统的优缺点及适用场景:分析点对点通信的优势和局限性,探讨其在不同场景下的应用,对应教材第二章;3. 点对点通信关键技术:讲解数据传输、加密和身份验证等技术在点对点通信系统中的应用,对应教材第三章;4. 点对点通信系统设计与实现:引导学生学习如何设计和搭建简单的点对点通信系统,包括网络编程、加密算法应用等,对应教材第四章;5. 点对点通信系统实例分析:分析典型的点对点通信系统案例,让学生了解实际应用中的技术实现和问题解决方法,对应教材第五章;6. 点对点通信系统的安全与法律问题:介绍网络安全知识,强调法律法规在点对点通信系统中的应用,对应教材第六章。
基于点对点的即时通讯系统

供连接响应,使用者通过客户端模块连接,与用户交谈,这 是一个面向连接的通信过程。因此,程序要在TCP/IP环境下, 实现服务器和客户端两个模块的程序。
系统模块结构图
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总结
从毕设的选题至能力有限,系统还是有很
多地方需要改进。还请各位老师指导,以便以后学习改进。
01谢 谢! 单击此处添加文本具体内容,简明扼要的阐述 您的观点,以便观者准确的理解您传达的思想。
开发工具
由于使用的是Java作为开发语言,因而其采用的 是sun公司的JDK1.5,系统开发工具为 MyEclipse8.5。
之所以采用Sun公司研发的JDK,而不是My Eclipse自带的JDK,是因为在程序设计过程中, 需要使用sun公司的内部代码 和,来实现系统的 音乐播放。
系统设计
单击添加副标题
基于点对点的即时 通讯系统
设 计: 指导老师:
P2P技术概述
添加标题
P2P是英文Peer-to-Peer (对等)的简称,又被称为 “点对点”。“对等”技术是 一种网络新技术,依赖网络中 参与者的计算能力和带宽,而 不是把依赖都聚集在较少的几 台服务器上。
添加标题
P2P特点: 1. 分散化 2. 可扩展性 3. 健壮性 4. 高可用性
点对点数字通信系统设计

通信原理三级项目班级:通信工程2班姓名:学号:指导教师:教务处2016年 5月远距离点对点数字通信系统设计(燕山大学信息科学与工程学院)摘要:本文讨论进行了远距离点对点数字通信系统的设计,着重讨论了模拟信号数字化的过程,其中包含了为了提高系统性能进行的信源编码技术和信道编码技术,我采用了HDB3码克服连0问题,利用奇偶监督码和差错重传机制控制误码率。
另外,讨论了数字调制技术的实现,本文采用最小频移键控调制和解调技术,并讨论了在高斯白噪声信道条件下的此方法的可靠性和有效性。
关键词:脉冲编码调制,HDB3码,奇偶监督码,MSK调制,高斯白噪声,MATLAB 仿真目录1.通信系统概述 (3)1.1一般通信系统模型 (3)1.2数字通信系统模型 (3)1.3远距离语音通信系统 (4)2.信号数字化 (5)2.1信号的抽样 (5)2.1.1抽样定理 (5)2.1.2脉冲幅度调制PAM (5)2.2信源编码 (7)2.2.1十三折线法 (7)2.2.2脉冲编码调制PCM (8)2.3信道编码 (10)2.3.1 HDB3码 (10)2.3.2奇偶监督码 (10)3.调制与解调 (11)3.1 MSK调制 (11)3.1.1 MSK调制原理 (11)3.1.2 MSK调制 (12)3.2 MSK解调 (13)4.信道描述 (14)5.系统总体设计 (15)附录 MATLAB实现代码 (16)1.通信系统概述1.1一般通信系统模型一般作为一个通信系统都由发送端和接收端两部分组成,而发送端则分为信息源和发送设备两部分,接收端与其对应的有接收端和受信者两部分,发送端和接收端之间则是我们信号传输所需要经过的信道,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终点。
图1-1 一般通信系统信息源是把各种原始消息转换成原始电信号的设备,它通过各种物理转换的方法从自然界中采集信息并把它们转换成相应的电信号,从而便于我们通过电子设备对其进行进一步的处理。
第四章 智能机器人的通信系统

(5) 噪声源是指系统内各种干扰影响的等效结果。为便于 分析,一般将系统内所存在的干扰(环境噪声、电子器件噪声、 外部电磁场干扰等)折合于信道中。
图4.1 通信系统的基本模型
2. 现代通信系统的功能模型 如图4.2所示。该图为一现代通信系统的功能模型,各模块作用如 下: (1) 接入功能模块:将语音、图像或数据进行数字化并变换为适 于网络传输的信号。 (2) 传输功能模块:将接入的信号进行信道编码和调制,变为适 于传输的信号形式。 (3) 控制功能模块:完成用户的鉴权、计费与保密,由信令网、 交换设备和路由器等组成。 (4) 应用功能模块:为运营商提供业务经营。
第4章 智能机器人的通信系统
通信系统是智能机器个体以及群体机器人 协调工作中的一个重要组成部分。机器人的通 信可以从通信对象角度分为内部通信和外部通 信。内部通信是为了协调模块间的功能行为, 它主要通过各部件的软硬件接口来实现。外部 通信指机器人与控制者或者机器人之间的信息 交互,它一般通过独立的通信专用模块与机器 人连接整合实现。多机器人间能有效地通信可 有效共享信息从而更好地完成任务。
4.2.3移动机器人通信系统设计
1. 有线通信与无线通信方案的考虑 有线通信与无线通信的比较如表4-1所示。
表4-1无线通信和有限通信的比较 有线通信 优势 ①信号稳定,抗干扰效果好, ②对人体辐射小,安全可靠 无线通信 ①方便快捷②投资小
劣势
①有固定线的束缚,不够方便 ①信号不稳定,易被干扰② ②投资建设成本大 安全问题,任何同频率的信 号都有可能控制机器人或使 得信号拥塞③频谱是一个稀 缺资源,使用无线信道需要 协调
图4.3 GSM通信系统
(1)移动台(Mboilestatnin,MS)。通过无线接入进入通信网络,完 成各种控制和处理以提供主叫或被叫通信服务。 (2)基站子系统(BasestationSubsystem,Bss)。负责无线传输, 执行固定网与移动用户间的接口功能,提供移动台MS和GSM网络间 无线信令和话音、数据信息交换。 (3)网络交换子系统(NetwokrSwitehingsubsystem,Nss)。负责管 理GSM系统内部的用户之间以及与其它电信网用户之间的通信。 GSM网络在机器人系统中,可以提供多种服务。例如,可以利用 全球定位系统和GSM短信服务系统相结合实现机器人的定位、监控、 调度指挥。
zigbee技术之点对点通信

任务1 Zigbee无线组网和点对点通信一、任务:数据传输基本功能:两个Zigbee节点进行点对点通信,Zigbee节点1发送“Hello”字符串,发送成功,节点上发光二极管闪烁;Zigbee 节点2接收数据后,对接收数据进行判断,如果接收正确,则发光二级闪烁。
二、基础知识Zigbee是物联网技术中应用最广泛的技术,相比WiFi、BlueTooth、GPS等技术。
Zigbee 具有传输距离短、低速率、低成本、低功耗等特点。
1.短距离无线网络短距离无线网络主要分为两类:●无线局域网(WLAN,Wireless Local Area Network)●无线个域网(WPAN,Wireless Personal Area Network)无线局域网是有线局域网的扩展。
一个无线局域网设备可以很容易地接入有线局域网。
无线个域网是为了在POS(Personal Operating Space)范围内提供一种高效节能的一种通信方法,其中POS是指以无线设备为中心的半径10米内的球形区域。
无线个域网按照传输速率不同,分为三种:HR-WPAN、MR-WPAN、LR-WPAN分别对应三种协议为:2.Zigbee与IEEE802.15.4在设计网络的软件架构时,一般采用的思想是,不同层负责不同的功能,数据只能在相邻层之间流动。
例如,以太网分层模型是OSI七层参考模型:Zigbee协议也是在OSI参考模型基础上,结合无线网络特点,使用分层思想实现。
如图:Zigbee协议分层模型Zigbee事由Zigbee联盟指定的面向低速无线个人区域网络(LR-WPAN)的双向无线通信技术指标,其物理层和数据链路层使用IEEE802.15.4标准,网络层和应用层由Zigbee联盟定义。
采用分层思想有很多优点。
例如,当网络协议的一部分发生改变时,可以很容易第对于此相关的几个层进行修改,其它层无需改变。
3.Zigbee特点三、控制程序1.协调器程序/********************************************************************* Coordinator.c是协调器端的应用程序,如果接收到终端节点的应用程序向本设备发送“Hello”消息,则让LED2闪烁。
基于 IPv6 的点对点视频通话前端技术

《基于IPv6 的点对点视频通话前端技术》一、项目背景随着IPv6 地址的广泛应用和网络基础设施的不断升级,基于IPv6 的点对点通信迎来了新的发展机遇。
IPv6 不仅提供了几乎无限的地址空间,还为实现更稳定、更高效的点对点连接奠定了基础。
视频通话作为实时通信的重要形式,对网络质量和传输效率的要求极高,而基于IPv6 的实现方式能够显著提升通信性能。
二、技术选型与优势1. WebRTC:WebRTC(Web Real-Time Communications)是一个强大的开源项目,支持在浏览器中进行实时音视频通信。
其最大的优势在于能够实现点对点通信,无需经过服务器中转,从而大大降低了延迟,显著提高了通话质量。
2. STUN/TURN 服务器:在实际网络环境中,由于存在网络地址转换(NAT)设备,直接的点对点连接可能会受到限制。
为了解决这一问题,WebRTC 需要借助STUN(Session Traversal Utilities for NAT)和TURN(Traversal Using Relay NAT)服务器来实现NAT穿透。
三、前端架构设计1. 模块化设计:将前端应用细致地划分为用户界面、信令处理、媒体处理、网络状态监测等独立的模块。
这种模块化的设计有助于提高代码的可维护性和可扩展性,使得各个功能模块能够独立开发、测试和优化。
2. 响应式布局:精心设计前端页面的布局,使其能够自适应不同的屏幕尺寸和分辨率。
无论是在桌面电脑、平板电脑还是手机等各种设备上,都能为用户提供优质、一致的使用体验。
四、详细功能实现1. 本地媒体访问:●首先,通过`navigator.mediaDevices.enumerateDevices` 方法获取可用的设备列表,包括各种摄像头和麦克风选项。
用户可以从列表中方便地选择自己希望使用的设备。
●接着,调用`getUserMedia` 方法来获取所选设备的媒体流,并实时显示在本地的视频元素中,让用户在通话开始前能够预览自己的画面。
高效点对点视频通信系统设计

高效点对点视频通信系统设计随着互联网的普及,视频通信也成为日常生活中必不可少的一部分。
在过去,人们只能通过电话和邮件等方式进行远程交流。
但现今,随着网络速度的提高和视频技术的发展,人们可以通过高效点对点视频通信系统进行面对面的交流,无论身处何地。
而这一系统的设计便是我们需要关注的重点。
在设计高效点对点视频通信系统时,需要考虑以下几个方面。
一、视频质量视频质量是高效点对点视频通信系统设计中首要考虑的因素之一。
良好的视频质量可为用户提供更好的使用体验。
从技术角度来看,视频质量受到带宽、分辨率、编码器和解码器的影响。
设计师需要综合考虑这四个因素,为用户提供最佳的视频体验。
二、延迟在视频通信过程中,延迟是一个不可避免的问题。
过高的延迟会导致视频质量下降,压缩解码时间增加。
因此,设计师需要寻找最佳的解决方案,以尽可能降低延迟。
一种可能的方法是使用更高效的编解码器。
三、互动性高效点对点视频通信系统可以提供高水平的互动性,其中包括音频和视频的互动。
为实现良好的互动体验,需要设计一套可靠的音频和视频传输系统,保证系统顺畅运行,并同时考虑到网络延迟和带宽限制。
此外,设计师还需要考虑到音频和视频的同步性,以确保良好的音视频效果。
四、稳定性高效点对点视频通信系统的稳定性是使用者关注的一个重要问题。
尤其是在网络不稳定、带宽不足或其他网络问题出现时,系统稳定性将更受关注。
为了保证系统的稳定性,需要设计一套实现网络异常处理和恢复的机制。
五、安全性随着网络技术的发展,信息安全成为一个越来越重要的问题。
高效点对点视频通信系统必须保证用户隐私和资料安全。
为此,设计师需要考虑到数据传输的加密方法,确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。
六、易用性高效点对点视频通信系统的易用性对于用户而言是非常重要的。
系统需要提供简洁易懂的用户界面及操作流程,以方便用户使用。
此外,设计师还需要考虑到用户反馈意见和建议,以便进行相关的改进和优化,提高系统易用性和用户满意度。
Ad Hoc网络中多点对点视频传输系统设计与仿真

De i n a d sm u a i n o uli o n -o- o n i e r ns iso y t m sg n i l to fm tp i t t - i tv d o t a m s i n s se - p
o e cn t r s v r Ad Ho e wo k
LiM i, S e a fn h n Li n e g Xi e we aW i i
( ainl bl C mmu i t n eerhL b rtr,S uh at ies y Na n 10 6, hn ) N t a Moi o o e nci sR sa aoaoy o tes Un rt , mig20 9 C ia ao c v i ( eate t f l t ncE gneig h it eo a t a C l g f r oc ,Xn ag4 4 0 C ia D pr n e r i n ier ,teFr rnui l ol eo . r m o E co n sA c e AiF e iy n 6 0 0, hn )
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i u ai n o t a n d a mo e fg r to ft e s e mi g me i d .Th e e h os s t e s o t s i h p ort o t o ta s h r e s nd r c o e h re th g r i y r u e t n — h i r
单片机和pc计算机通信系统的设计
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单片机和pc计算机通信系统的设计随着现代科技的不断进步,单片机和PC计算机的通信也变得越来越重要。
这种通信方式可以被广泛应用于工业控制、设备监控、智能家居等方面。
单片机是一种嵌入式设备,具有处理器、存储器和I/O接口等基本功能,可以进行单元控制、数据处理和通信等操作。
PC计算机则具有更为强大的计算和存储能力,可以进行图形处理、数据分析和网络通信等任务。
本文探讨单片机和PC计算机通信系统的设计方法和实现过程。
1.通信协议的选择单片机和PC计算机之间的通信通常使用串行通信协议,包括RS232、RS485、USB、SPI和I2C等。
RS232是一种点对点通信协议,使用传统的9针或25针串口线缆,通信距离较短,通信速度较慢,但稳定性较高,易于实现。
RS485是一种多点通信协议,支持多个设备之间的通信,通信距离较长(最多可以达到1200米),通信速度也较快,但需要较多的硬件支持。
USB通信协议是一种较为常见的通信方式,速度快、连接方便,但需要安装驱动程序,对硬件的要求较高。
SPI和I2C通信协议适用于小型、低速的系统,常用于连接传感器、LCD显示器和LED灯等外围设备。
在选择通信协议时,需要考虑通信的需求和系统的特点。
对于要求高速、稳定和可靠的系统,可以选择RS485或USB通信协议;对于小型、低速的系统,可以选择SPI或I2C通信协议。
2.硬件设计硬件设计是单片机和PC计算机通信系统的关键部分,需要考虑通信接口、信号电平、数据格式和外设驱动等方面。
通信接口常用的包括RS232、RS485、USB、SPI和I2C等,需要根据所选择的通信协议进行对应的接口设计。
信号电平也需要与通信协议相配合,保证通信信号的稳定和可靠。
在数据格式方面,通常使用二进制数据传输方式,可以简化通信协议的设计和实现。
对于大量数据的传输,可以使用数据缓冲区和数据压缩技术,提高传输效率和减少通信延迟。
外设驱动方面,需要根据具体的需求进行相应的驱动程序编制,以实现设备控制、数据采集和处理等操作。
基于STC89C51的CAN总线点对点通信模块设计
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基于STC89C51的CAN总线点对点通信模块设计[导读]随着人们对总线对总线各方面要求的不断提高,总线上的系统数量越来越多,继而出现电路的复杂性提高、可靠性下降、成本增加等问题。
为解决上述问题,文中阐述了基于SJAl000的CAN总线通信模块的实现方法,该方法以PCA82C250作为通信模块的总线收发器,以SITA-l000作为网络控制器。
并以STCSTC89C5l单片机来完成基于STC89C5l的CAN通信硬件设计。
文章还就平台的初始化、模块的发送和接收进行了设计和分析。
通过测试分析证明,该系统可以达到CAN的通信要求,整个系统具有较高的实用性。
0 引言现场总线是应用在生产最底层的一种总线型拓扑网络,是可用做现场控制系统直接与所有受控设备节点串行相连的通信网络。
在工业自动化方面,其控制的现场围可以从一台家电设备到一个车间、一个工厂。
一般情况下,受控设备和网络所处的环境可能很特殊,对信号的干扰往往也是多方面的。
但要求控制则必须实时性很强,这就决定了现场总线有别于一般的网络特点。
此外,由于现场总线的设备通常是标准化和功能模块化,因而还具有设计简单、易于重构等特点。
1 CAN总线概述CAN (Controller Area Network)即控制器局域网络,最初是由德国Bosch公司为汽车检测和控制系统而设计的。
与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
其良好的性能及独特的设计,使CAN总线越来越受到人们的重视。
由于CAN总线本身的特点,其应用围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。
目前,CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。
它的直线通信距离最大可以达到l Mbps/30m.其它的节点数目取决于总线驱动电路,目前可以达到110个。
2 CAN系统硬件设计图1所示是基于CAN2.0B协议的CAN系统硬件框图,该系统包括电源模块、MCU 部分、CAN控制器、光电耦合器、CAN收发器和RS232接口。
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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