1、作用:① 提供無線鏈路,使wsn支援移動應用,也可以對節點進行靈活部署,即使在無法實現與有線節點連線的區域也可以進行,並且支援無間斷的重新部署。 ② 提供點對點鏈路,實現多點網路的通訊(涉及點對點無線數字通訊)。
2、難點:①受限的頻寬 ②受限的傳輸距離 ③資料報傳輸效能差(訊號干擾等情況)
1、wsn中主要為短距離通訊,通訊過程採取信源編碼(source encoding)、通道編碼(channel encoding)和調製(modulator)等方法。
2、無線數字通訊系統由三部分組成:發射機(transmitter)、傳輸通道(channel)、接收機(receiver)。
(注:圖源自中國大學mooc中的無線感測網課程)
3、在無線通道進行收發的過程中存在雜訊影響,會導致訊號失真。採取擴頻通訊技術(spread spectrum technique)可以將傳送的訊號能量分散至更廣的頻譜頻寬中,提公升頻寬的利用方式,從而降低雜訊的影響。
4、wsn一般在ism(工業、科學、醫療)頻段中工作,使用頻繁的頻段是433.05 ~ 434.79mhz 和 2.400 ~ 2.500ghz,ism頻段的特點主要是:免費使用、全球有效、頻譜較寬、低功率傳輸、低速率、短距離以及多裝置共享。
我們可以採取調節發射機和接收機上的引數,使模型函式a(t)的值變小,表示減少訊號傳輸功率的損耗,從而來提高接收到的訊號能量,達到降低雜訊影響的效果。(訊號x轉為分貝的公式為db = 10logx)
1、目的:將每乙個量化元素對映為碼元集對應在碼本中的符號。
2、作用:① 資料壓縮 ②將信源的模擬訊號轉為數碼訊號,實現模擬訊號的數位化傳輸。
3、分類:① 無失真信源編碼(保熵編碼):只對信源的冗餘度進行壓縮,不改變信源的熵。 ② 限失真信源編碼(熵壓縮編碼):對資訊率進行壓縮,且失真範圍受限。
4、信源編碼器:將模擬訊號轉換成數字序列(二進位制資料),包括取樣、量化和編碼。
1、目的:對傳送的資料流進行處理,避免傳送過程中誤碼的發生。
2、作用:增強系統的抗干擾能力和糾錯能力,提高資料的傳輸效率和通訊的可靠性。
3、通道編碼器:對資訊序列進行編碼來提高接收機識別差錯的能力。
1、概念:信源編碼的一種型別,表示一段任意有限長的碼字序列都能恢復成唯一信源序列。
2、前提:必須滿足kraft不等式,定義如下:
∑ i=
1u(1
r)l≤
1\sum_^u (\frac)^l \leq 1
i=1∑u
(r1
)l≤1
概念:表示編碼後的實際資訊率與編碼後的最大資訊率之比。
η c=
rrma
x=h(
x)hm
ax(x
)=h(
u)/l
‾log
r=h(
u)l‾
logr
\eta_c = \frac}=\frac(x)}=\frac}=\frac\ logr}
ηc=rm
axr
=hm
ax(
x)h(
x)=
logr
h(u)
/l=
llog
rh(u
)上式中,η
c\eta_c
ηc 表示編碼效率,h(u
)h(u)
h(u)
表示信源的資訊熵, l
‾\overline
l 表示碼元的平均碼長,r
rr 表示碼元的進製。
1、資訊熵:與信源本身有關,與編碼方案無關。定義如下: h(u
)=−∑
i=1n
p(i)
log2
p(i)
h(u)=-\sum_^np(i)\ log_2p(i)
h(u)=−
i=1∑
np(
i)lo
g2p
(i)2、碼元:在數字通訊中常使用時間間隔相同的符號來表示乙個二進位制數字,這樣的時間間隔內的訊號稱為碼元。
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