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论现代通信技术的发展及应用

论现代通信技术的发展及应用
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论现代通信技术的发展及应用

发表时间:2019-07-19T11:53:56.497Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:凌志

[导读] 摘要:通信技术作为我们如今生活中必不可少的一部分,在现在高速发展的今天通信技术也日趋成熟,在我们如今的工作、生活中起着巨大的作用。

中时讯通信建设有限公司广东广州 510040

摘要:通信技术作为我们如今生活中必不可少的一部分,在现在高速发展的今天通信技术也日趋成熟,在我们如今的工作、生活中起着巨大的作用。通信技术的适用范围上到军事领域,下到百姓们的日常生活。可以说,现代通信技术的发展和应用已经和我们现在的发展生活息息相关。我们将对通信技术的发展以及应用展开一定的分析,希望能够给接下来通信技术的发展有所启示。

关键词:通信技术;前景展望;行业现状

前言:

随着当前世界信息技术水平的不断发展,通信技术在日趋成熟的同时也被应用到很多领域,给我们带来了很大的便利。尤其是在互联网领域,借助通信技术的应用实现了许多我们从未曾想到过的事物,我们可以实现远距离的操控,让一些以前办不到的事情成为的现实。可以说,现代通信技术的发展,给我们的技术发展添加了一股新的活力,让我们迈上了一个全新的舞台。

1现代通信技术概述

1.1现代通信技术定义

现代通信技术是指能够将信息借助电信号或是光信号,实现远距离的快速传播的技术。这种通信技术不仅能传递文字信息,还能传递图像,语音等等各类数据,而且它的应用范围十分广泛,在各个领域都发挥出了自己的作用。如今,现代通信技术在我们的工作和生活之中发挥着巨大的作用,在工作中每个员工之间的通讯以及大数据的分享,在生活中像是各种各样的网络直播,这些都是通信技术带给我们的便利。可以说,现代通信技术随着逐渐地发展,已经成为了我们工作生活中不可或缺的一部分,现代通信技术已经深入了我们的生活,支持着我们整个社会的发展。

1.2现代通信技术发展历史

通信技术的发展贯穿着整个人类的历史,人类最开始都采用手语之类的进行交流,这也是通信的最初雏形。而在这之后很长的一段时间里,人类之间的通信都处在一种很原始的状态,这种状况一直持续到19世纪。到了19世纪,电力资源开始得到了大量的应用,这为人们带来了诸多全新的可能,借助着电力的发展,通信技术也开始逐渐发展起来。在这一阶段,随着电力的发展通信技术也得到了很大的进步。电报机、电话机、无线电设备等的发明让人们摆脱了原始手段的信息交流,也改变了人们对传统信息传递方式的认知,伴随着这种发展,通信技术才能说是开始发展起来了。到了现在计算机技术的发展更是让通信技术更上一层楼,通信技术被更加深入的应用于人们的日常生活之中。现在的通信技术和计算机技术相结合,有着很多的功能被开发出来。而现在通信技术遍及我们工作、生活、娱乐的各个领域,给我们带来便利的同时也丰富了我们的生活。

1.3现代通信技术分类

现代的通信技术可以按照不同的需求分成很多种类。我们可以简要的分为有线通信和无线通信。而按照信号的种类不同,其又可以被细化分为光纤通信、微波通信、电信号通信等无数小分类,这些分类就可以让通信技术在不同的领域发挥出作用。而从信号所传递的内容方面,还可以分为图像的通信和文字的通信。由于通信技术本身的特性,我们可以在使用的过程中按照不同的用途进行选择,通信技术也开始深入到人们的生活。

2现代通信技术未来发展前景展望

2.1结合物联网概念实现万物互联

在信息化技术高速发展的今天,物联网作为目前炙手可热的新事物融合了通信技术,就能够为未来我们的生活带来诸多的便利。通过物联网技术和通信技术相结合,我们可以制作出能控制家用电器的人工智能,还可以实现远距离的操控。整个过程不需要我们自己动手操作,这便是物联网技术和通信技术相结合之后所带来的成果。通信技术用于对我们想要控制的东西所发出的信息进行识别和读取,然后用计算机技术进行分析,然后采用人工智能技术使其智能化,这也是通信技术在发展之后和别的技术相结合带给我们的成果。通过这一技术,我们能真正意义上实现一些智能化和自动化控制,像是现在一些工厂中的智能机械,这都是通信技术发展之后的成果。如今,物联网技术已在一些领域得到了应用,如今我们常常能听到的智能家居便是应用了物联网技术的成果,但在这其中也离不开通信技术的推动。然而,现有的物联网技术还无法实现真正意义上的万物互联,毕竟要想做到更高的智能化还需要别的技术的发展,要想真正实现还需要我们各个领域技术水平的进步,或许在某一天能真正实现万物互联。而作为物联网技术的基础,通信技术的发展也对其发展有着很大的影响。

2.2与人工智能技术相结合实现通信智能化

众所周知,人工智能技术是最先进的技术,而人工智能技术也是要以通信技术作为基础的。人工智能技术能够被应用于我们现有的诸多领域,像是智能家居,工厂的自动机械等,为我们的生活带来巨大的改变。而且人工智能技术还能和通信技术相结合,取得进一步的技术提升,借助着通信技术甚至能实现远距离的智能操控。通过在人工智能中应用相关的通信技术,所设计出的人工智能就能达到远距离的操控,能完成更多的工作。而同时人工智能还能对我们通信的信息进行更好的分析以及传递,从而能使我们的通信效率得到提升。同时,通过应用人工智能技术,也能够拓宽我们服务的种类,给用户更好的服务体验。通过在现有的通信网络之中加入智能化模块,就能使我们的终端能够更高效的处理信息,同时能提高我们的通信质量和效率。此外,人工智能也能够帮助我们做好信息的分类,让重要的信息能更快的传递到我们手中,而不用在一堆杂乱无章的信息中翻找。通过这种方式,按照信息的重要程度进行分类,从而提高工作的效率。

2.3第五代移动通信技术

现在手机的应用充斥着人们的生活,对于通信的速度和质量也有了更高的要求,现有的 4G、4G+技术虽能够满足我们现有的需求,但是面对发展越加迅速的通信技术来说,难以满足未来我们对于通信的更进一步的要求。因此,第五代移动通信技术也随之产生。第五代移动通信技术简称 5G,是继 4G长期演进技术之后的一代全新的移动通信技术,这种全新的通信技术能够把我们的通信速度和质量更上一个台阶。5G 的数据传输速度能够达到上百的交换带宽的等级,这种速度就代表我们能在几秒能就能达到几个G的流量,比起4G的带宽速度有了相当巨大的提升。不仅如此,5G 对比4G的通信质量也有很大的提升,在 4G 时代,在一些相对偏僻的乡村或是信号受影响较大的地下

现代通信技术及发展前景

现代通信技术及发展前景 信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存贮、传递、处理、检索、检测、分析和利用等的技术。凡涉及到这些过程和技术的工作部门都可称作信息部门。 信息技术能够延长或扩展人的信息功能。信息技术可能是机械的,也可能是激光的;可 能是电子的,也可能是生物的。 信息技术主要包括传感技术,通信技术,计算机技术和缩微技术等。 传感技术的任务是延长人的感觉器官收集信息的功能;通信技术的任务是延长人的神经 系统传递信息的功能;计算机技术则是延长人的思维器官处理信息和决策的功能;缩微技术 是延长人的记忆器官存贮信息的功能。当然,这种划分只是相对的、大致的,没有截然的界 限。如传感系统里也有信息的处理和收集,而计算机系统里既有信息传递,也有信息收集的 问题。 目前,传感技术已经发展了一大批敏感元件,除了普通的照像机能够收集可见光波的信 息、微音器能够收集声波信息之外,现在已经有了红外、紫外等光波波段的敏感元件,帮助 人们提取那些人眼所见不到重要信息。还有超声和次声传感器,可以帮助人们获得那些人耳 听不到的信息。不仅如此,人们还制造了各种嗅敏、味敏、光敏、热敏、磁敏、湿敏以及一些综合敏感元件。这样,还可以把那些人类感觉器官收集不到的各种有用信息提取出来,从 而延长和扩展人类收集信息的功能。 通信技术的发展速度之快是惊人的。从传统的电话,电报,收音机,电视到如今的移动 电话,传真,卫星通信,这些新的、人人可用的现代通信方式使数据和信息的传递效率得到很大的提高,从而使过去必须由专业的电信部门来完成的工作,可由行政、业务部门办公室 的工作人员直接方便地来完成。通信技术成为办公自动化的支撑技术。 计算机技术与现代通信技术一起构成了信息技术的核心内容。 计算机技术同样取得了飞 速的发展,体积越来越小,功能越来越强。从大型机,中型机,小型机到微型 机,笔记本式计算机,便携式计算机等。从PC 机,286 ,386 到486 ,586 等,计算机的应用也取得了

无线通信技术应用及发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

现代通信技术的发展现状及发展方向

1.简要概述现代通信技术的发展现状及发展方向; 光纤通信技术(现阶段主流): 光纤通信技术是以光信号作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信技术。在光纤通信系统中,因光波频率极高以及光纤介质损耗极低,故而光纤通信的容量极大,要比微波等通信方式带宽大上几十倍。光纤主要由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯由高度透明的材料制成,一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,它的折射率略小于纤芯,包层的作用就是确保光纤它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路问题;涂敷层的作用是保护光线不受水气侵蚀及机械擦伤,同时增加光线的柔韧性;在涂敷层外,往往加有塑料外套。光纤的内芯非常细小,由多根纤芯组成光缆的直径也非常小,用光缆作为传输通道,可以使传输系统占极小空间,解决目前地下管道空间不够的问题。 我国从1974年开始研究光纤通信技术,因光纤体积小、重量轻、传输频带极宽、传输距离远、电磁干扰抗性强以及不易串音等优点,发展十分迅速。目前,光纤通信在邮电通信系统等诸多领域发展迅猛,光纤通信优越的性能及强大的竞争力,很快代替了电缆通信,成为电信网中重要的传输手段。从总体趋势看,光纤通信必将成为未来通信发展的主要方式。 量子通信技术(特殊需求必须): 在量子通信网络中,主要有量子空分交换技术、量子时分交换技术、量子波分交换技术等。量子空分交换是通过改变光量子信号的物理传输通道来实现光量子信号的交换;量子时分交换是在时间同步的基础上对光量子信号进行时分复用而进行的交换;量子波分交换是将光量子信号经过波分解复用器、波长变换器、波长滤波器、波分复用器而进行的交换。量子通信网络有三个功能层面:量子通信网络管理层、量子通信控制层和传输信道层。由量子通信控制层进行呼叫连接处理、信道资源管理和建立路由,进而控制光纤通道建立端到端量子信道,管理层负责资源和链路等的管理,控制层和管理层的功能由经典通信链路完2016 年底,北京和上海之间将建成一条全长2000 余公里的量子保密通信骨干线路“京沪干线”,它是连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络,主要开展远距离、大尺度量子保密通信关键验证、应用和示范。此干线可以实现远程高清量子保密视频会议系统和其他多媒体跨越互联应用,也可以实现金融、政务领域的远程或同城数据灾备系统,金融机构数据采集系统等应用。2016 年7 月份中国将发射全球首颗量子科学实验通讯卫星,这标志着我国通信技术的突破性发展,标志着中国同时在军用通信领域站在了世界的最前列,之后会陆续发射的更多量子通讯卫星,就可以建成全球性的量子通信网络。正如潘建伟院士所说量子科学实验卫星的发射,将表明中国正从经典信息技术的跟随者,转变成未来信息技术的并跑者、领跑者,量子通信将会尽快走进每个人的生活,就像计算机曾经做到的一样,改变世界。量子通讯卫星和“京沪干线”的成功将意味着一个天地一体化的量子通信网络的形成。 量子通信与传统的经典通信相比,具有极高的安全性和保密性,且时效性高传输速度快,没有电磁辐射,它的这些优点决定了其无法估量的应用前景。通过光纤可以实现城域量子通信网络,通过中继器连接实现城际量子网络,通过卫星中转实现远距离量子通信,最终构成广域量子通信网络。未来数年内,量子通信将会实现大规模应用,经典通信的硬件设施并不会被完全取代,而是在现有设施的基础上进行融合。在通信发送端和接收端安装单光子探测器、量子网关等量子加密设备,即可在电话、传真、光纤网络等原有的通信网络中实现量子通信,这将大大地提升通信的安全性。量子通信有望在10 到15 年之后成为继电子和光电子之后的新一代通信技术,这种“无条件安全”的通信方式,将从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

信息论应用调研报告

信息论基础调研报告 一.信息论的起源: 信息论理论基础的建立,一般来说开始于1948年美国数学家香农在《贝尔系统电话杂志》发表题为“通信的数学理论”的长篇论文。这篇论文以概率论为工具,深刻阐释了通信工程的一系列基本理论问题,给出了计算信源信息量和信道容量的方法和一般公式,得出了一组表征信息传递重要关系的编码定理,从而创立了信息论。 信息论自诞生到现在不过60多年,在人类科学史上是相当短暂的。但它的发展对学术界以及人类社会的影响是相当广泛和深刻的。信息作为一种资源,如何开发、利用、共享,是人们普遍关心的问题。 信息论是研究信息的传输、存储和处理的学科,亦称“信息论”为“通信的数学理论”。它主要研究在通信系统设计中如何实现信息传输的有效性和可靠性。 因此,信息论与通信技术、统计数学信号处理等密切相关。 二.信息技术的发展: 现代信息论其实是从上世纪二十年代奈奎斯特和哈特莱的研究开始的,他们最早开始研究了通信系统传输信息的能力,并且试图度量系统的信道容量。 香农于1940年在普林斯顿高级研究所期间开始思考信息论与有效通信系统的问题。经过8年的努力,1948年,来自贝尔研究所的Claude Shannon(克劳德·香农)的《通信的数学理论》论文公诸于世,从此宣告了崭新的一门关于信息发面的学科──信息论的诞生。1949年,香农又在该杂志上发表了另一著名论文《噪声下的通信》。在这两篇论文中,香农阐明了通信的基本问题,给出了通信系统的模型,提出了信息量的数学表达式,并解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等一系列基本技术问题。两篇论文成为了信息论的奠基性著作。这两篇论文一起阐述了现代信息论的基础。并且香农开始创造性的定义了“信息”。 信息论自从二十世纪四十年代中叶到二十一世纪初期,现已成为一门独立的理论科学,他给出一切传输、存储、处理信息系统的一般理论,并指出,实现有效、可靠地传输和存储信息的途径是走数字化的道路。这是通信技术领域数字化革命的数学或理论基础。1946年的计算机和1947年晶体管的诞生和相应技术的发展,是这一革命的物理或物质基础。信息论是在长期的通信工程实践和理论研究的基础上发展起来的。 20世纪50年代,包括香农在内的一些科学家做了大量的工作,发表了许多重要文章,将香农的科学论断进一步推广,同时信道编码理论有了较大的发展。20世纪60年代,信道编码技术已经成为信息论的又一重要分支。它把代数方法引入到纠错码的研究,使分组码技术达到了高峰,找到了可纠正多个错误的码,并提出了可实现的译码方法。其次是卷积码和概率译码有了重大突破,提出了序列译码和维特比译码方法。 1961年,香农的重要论文“双路通信信道”开拓了多用户信息理论的研究。到70年代,由于数字计算机的广泛应用,通讯系统的能力也有很大提高,如何

4G通信技术及其应用前景

热点技术 4G通信技术及其应用前景 □杨超1梅康1陈金鹰1朱军2 (1、成都理工大学信息工程学院,成都 610059; 2、成都军区通信网络技术管理中心,成都 610011) 摘要:本文在介绍第四代移动通信基本概念的基础上,对其可能采用的OFDM、软件无线电、智能天线、MIMO、基于IP的核心网技术进行了讨论。通过对4G通信技术主要优势的分析,探讨了4G的基本特征,以及由于新技术的引用和效能的提高,将为4G带来的更为广阔的应用领域和市场。 关键词:移动通信4G OFDM 全IP核心网 引言 移动通信以其用户可在通信覆盖区域内任意位置、并在运动情况下通信,而极大地拓展了实用性,并为社会发展带来深刻的影响。以模拟信号传输为基础的第一代移动通信,解决了人们基本通话需求,所采用的蜂窝网络结构实现了频率的重用,使成千上万的公众能利用有限的频率资源进行大众化的通信。第二代移动通信以数字信号传输为基础,在改善通信质量、提高频率资源利用率和信道容量的同时,还提供低速率的数据传输能力。第三代移动通信进一步提高频率利用率,使高质量的视频宽带多媒体综合业务成为可能,也使手机上网、移动计算得以实现。进一步的移动通信发展将是怎样的面貌,是值得关注的话题,本文就已经露出了一些端倪进行讨论。 一、4G的概念 “4G”是业界对第四代移动通信通俗的叫法,国际电联的官方称法是“IMT-Advanced”。4G技术不同于3G技术的一个明显特征是,4G技术由于连接传输速率大幅提高,从而能引入高质量的视频通信,将被广泛地应用于人们生活和经济建设的方方面面[1]。就数据传输速率而言,有了较大提高。如韩国三星电子所演示的4G技术,实现了静止时以1Gbps级的速度和移动时以100Mbps级的传输速率连续无停顿传输数据[2]。我国的首个4G外场试验系统在上海的测试也显示,该系统在高速移动环境下的信息传输速率达100Mbps,将现有移动通信传输效率提高了近10倍[3]。其次,就4G的应用和功能而言,同样进行了新的扩展。如韩国三星的4G演示中,同时使用宽带、视频通话、直播论坛等示范服务,4G传输的影像画面清晰,无停顿和抖动。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。 4G标准正在加紧制定中,4G标准申报工作已经结束,国际电联在相关的截止日期前已经收到6份提案,其中包括中国的TD-LTE-Advanced提案。世界无线电全会将于2012年春天召开,届时将正式公布4G标准最终结果。未来5年移动通信技术的最大热点将是4G和 3D,100Mbit/s的速度可让手机成为真正的移动多媒体终端[4]。 二、4G通信中的关键技术

《现代通信技术及应用(第3版)》通信概论第一章习题

第一章习题 一、填空题 1、信号可分为数字信号和信号。 2、通信是人与人、人与机、______________之间信息传输和交换的过程。 3、世界电信日是每年的。 4、产生信息的人或机器叫。 5、接收信息的人或机器叫。 6、三网融合包括、和。 7、TMN的中文含义是。 8、通信按传输媒质分为有线通信和。 9、电信业务分为基础业务和。 二、单项选择题 1.世界电信日是每年的() A、5月20日 B、5月30日 C、5月17日 D、6月17日 2.电话通信技术是在哪一年产生的() A、1906 B、1896 C、1876 D、1837 3.ITU的中文含义是() A、国际电报联盟 B、国际电信联盟 C、国际数据联盟 D、国际电话联盟 4.发明电话的人是() A、贝尔 B、莫尔斯 C、奈奎斯特 D、高锟

5.莫尔斯电报是在哪一年产生的() A、1906 B、1896 C、1876 D、1837 6.在电话网中传输的话音信号的频率范围是() A、100~3400Hz B、100~4000Hz C、300~3400Hz D、300~4000Hz 7.6比特最多可表示的信息数为() A、8 B、32 C、64 D、256 8.一路模拟电话占用的带宽是() A、0.3kHz B、3.1kHz C、3.4kHz D、4kHz 9.用光缆作为传输的通信方式是() A.无线通信 B.明线通信 C.微波通信 D.有线通信 10.产生信息的人或机器叫做() A、信道 B、信源 C、信宿 D、信号 11.中国移动获得的3G牌照是() A、TD-SCDMA B、WiMAX C、CDMA2000 D、WCDMA 12.电信重组发生在() A、2007年 B、2008年 C、2009年 D、2010年 13.天翼品牌属于() A、中国电信 B、中国铁通 C、中国联通 D、中国移动

信息论的应用

学号:201122010835 姓名:李毅 信息论在图像处理中的应用 摘要:把信息论的基本原理应用到图像处理中具有十分重要的价值。本文主要从评估图像捕捉部分性能的评估、图像分割算法这两个个方面阐述信息论在图像处理中的应用。 通过理论分析来说明使用信息论的基本理论对图像处理的价值。 关键字:信息论;图像捕捉;图像分割 第1章 引言 随着科学技术的不断发展,人们对图形图像认识越来越广泛,图形图像处理的应用领域也将随之不断扩大。为了寻找快速有效的图像处理方法,信息理论越来越多地渗透到图像处理技术中。文章介绍了信息论基本理论在图像处理中的应用,并通过理论分析说明其价值。把通信系统的基本理论信息论应用于采样成像系统,对系统作端到端的系统性能评价,从而优化采样成像系统的设计,是当前采样成像系统研究的分支之一。有些图像很繁杂,而我们只需要其中有意义的一部分,图像分割就是将图像分为一些有意义的区域,然后对这些区域进行描述,就相当于提取出某些目标区域图像的特征,随后判断这些图像中是否有感兴趣的目标。 第2章 图像捕捉部分性能评估 2.1 图像捕捉的数学模型 图像捕捉过程如图1所示。G 为系统的稳态增益,),(y x p 是图像捕捉设备的空间响应函数,),(y x n p 是光电探索的噪声。),(y x comb 代表采样网格函数,),(),,(y x s y x o 分别为输入、输出信号。 在这种模型下的输出信号 ),(),()],(),([),(y x n y x comb y x p y x Go y x s p +*= 其中,∑--= n m n y m x y x comb ,),(),(δ,代表在直角坐标系下,具有单位采样间隔的采样设备的采样函数。

光纤通信技术的发展与应用

光纤通信技术的发展与应用 一、光纤通信的应用背景 通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源,早在三千多年前,我国就利用烽火台火光传递信息,这是一种视觉光通信。随后,在1880年贝尔发明了光电话,但是它们所传输的信息容量小,距离短,可靠性低,设备笨重,究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现,1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。 二、光纤通信的技术原理 光纤即光导纤维,光纤通信是指利用光波作为载波,以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中,光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质,以微米为单位,一般几或几十微米,比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层,根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射,实现信号的传输。涂层就是保护层,可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号,然后通过光纤线路实现信号的远距离传输,光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上,通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号,并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平,最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减,并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示: 通过信号的这一传输过程可以看出,信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换,第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号,第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外,在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。 三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英,石英属绝缘材料的范畴,绝缘性好,有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小,因此抗电磁干扰的能力很强,可以不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线

信息的内涵与信息论发展简史

信息的内涵与信息论发展简史学院:数学与统计学院专业:信息与计算科学学生:卢富毓学号:20101910072 内容摘要:信息论经过六十多年的发展,现在已经成为现代信息科学的一个重要组成部分,信息论是现代通信和信息技术的理论基础。本文详细从来阐述信息论的内涵以及发展史。 信息是什么?什么叫信息论? 信息泛指人类社会传播的一切内容。人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物,得以认识和改造世界。在一切通讯和控制系统中,信息是一种普遍联系的形式。1948年,数学家香农在题为“通讯的数学理论”的论文中指出:“信息是用来消除随机不定性的东西”。美国数学家、控制论的奠基人诺伯特·维纳在他的《控制论——动物和机器中的通讯与控制问题》中认为,信息是“我们在适应外部世界,控制外部世界的过程中同外部世界交换的内容的名称”。英国学者阿希贝认为,信息的本性在于事物本身具有变异度。 由此可见在不同的领域,有着对信息的不同定义。 而如今比较首肯的是数学家香农给出的解释——信息是用来消除随机不定性的东西。 信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。 1948~1949年,香农(Shannon)在《贝尔系统技术杂志》上发表了论文《通信的数学理论》以及《噪声下的通信》。在这两篇论文中,他经典地阐明了通信的基本问题,提出了通信系统的模型,给出了信息量的数学表达式,解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等有关精确地传送通信符号的基本技术问题,并且开始创造性的定义了“信息”。这两篇论文成了现在信息论的奠基著作。而香农也一鸣惊人,成了这门新兴学科的奠基人。香农也因此被称为是“信息论之父”。 信息有什么内涵? 信息是现代社会的一种非常重要的资源,信息社会中的信息就像农业社会的土地,工业社会的资金和技术一样,将会成为人们竞相争夺的对象,从某种意义上来说,信息就是现代社会最重要的财富,谁掌握了信息,谁就掌握了未来。 信息的内涵是什么呢? 不同人对信息有着不同的理解。有人认为信息就是消息,传递信息就是传递消息。这种定义有一定道理,但不太准确。信息和消息是有区别的,一般来说,

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展,并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天,移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈,特别是物联网的发展,对网络通信速度有着更高的要求,这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前,5G移动通信技术依然是探索性阶段,本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术,展望移动通信技术的未来发展,以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术;发展方向;关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活,大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时,也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的,并且具备高功能性和高效能,为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出,5G技术目前还处于研究阶段,在未来的几年里,4G还将保持移动通信行业的主导地位,并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场,并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托,探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G,是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术,5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生,且相比于4G技术,它将拥有更大的容量,更快的响应速度,更多的设备支持,更短的时间消耗,更低的功耗要求[1]。从用户体验来看,在5G技术支持下,下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之,5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限,5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽,它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍,真正实现“万物皆可联”的梦想,这为智能家居生活,智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通,转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行,开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性,如wifi局域网和蜂窝网,将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品

信息论

信息论的发展及应用 信息论是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信息传输定理、信源-信道隔离定理相互联系。信息论经过六十多年的发展,现在已经成为现代信息科学的一个重要组成部分,信息论是现代通信和信息技术的理论基础。现代信息论又是数学概率论与数理统计下年的一个分支学科。现在信息论已经成为国内数学系信息与计算科学专业的一门必须课程。作为信息论的奠基人克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon ),于1948 年和1949 年发表的两篇论文一起奠定了现代信息论的基础信息论的研究范围极为广阔。一般把信息论分成三种不同类型: (1)狭义信息论是一门应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学。它研究存在于通讯和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规律,以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。 (2)一般信息论主要是研究通讯问题,但还包括噪声理论、信号滤波与预测、调制与信息处理等问题。 (3)广义信息论不仅包括狭义信息论和一般信息论的问题,而且还包括所有与信息有关的领域,如心理学、语言学、神经心理学、语义学等。

信息论发展: 1924年,Nyquist提出信息传输理论; 1928年,Hartley提出信息量关系; 1932年,Morse发明电报编码; 1946年,柯切尼柯夫提出信号检测理论; 1948年,Shannon提出信息论,他发表的论文:“A mathematical theory of communication ”同时维纳提出了最佳滤波理论,成为信息论的一个重要分支。 1959年,香农为各种信息源编码的研究奠定基础,发表论文:“Coding theorems for a discrete source with a fidelity criterion”,数据压缩理论与技术成为信息论的重要分支 六十年代,信道编码技术有较大的发展,信道编码成为信息论重要分支。 1961年,香农的重要论文“双路通信信道”开拓了多用户信息理论的研究、 七十年代,有关信息论的研究,从点对点的单用户通信推广到多用户系统的研究。密码学成为信息论的重要分支。 详细介绍; 现代信息论其实是从上世纪二十年代奈奎斯特和哈特莱的研究开始的,他们最早开始研究了通信系统传输信息的能力,并且试图度量系统的信道容量。香农于1940 年在普林斯顿高级研究所期间开始思考信息论与有效通信系统的问题。经过8 年的努力,1948

现代通信系统的发展现状

1.简要概述现代通信系统的发展现状和发展方向。 人类对通信的需求自古以来从未间断过,从古代的烽火台,旌旗,到近代的灯光信号,再到现代的电话,电报,电视以及互联网等,通信的形式与工具在不断地发生变化,不断地进步,逐渐变得越来越方便与人性化。而在现在的信息时代下的网络则正是集成了通信技术的众多功能,故而通信技术的发展对网络的发展起着至关重要的作用。简而言之即,通信系统的发展必将推动网络的优化,网络的优化与发展必将对我们信息时代的社会经济以及人民生活产生巨大的影响。在这个移动互联网的时代,人民对多媒体技术以及手机等新科技产品的需求越来越大,这使得现代通信系统的发展必然会呈现出多样性的趋势,而企业也开始重视客户的使用感受,产品越来越人性化、轻薄化以及高效化。 随着人民对网络的需求进一步加大,现代通信系统技术也在我国得到快速发展,而光纤通信技术在我国的广泛应用,使得我国的通信系统发生了重大变化。而我国的现代通信系统也逐渐向无线通信系统方向发展,并且已经取得了重大的进步,宽带 IP 技术在电信接入网技术中的运用、数据通信与数据网在光纤通讯技术中的广泛使用、ISDN 与 ATM 技术在互联网通信技术中的运用等都是我国现代通讯技术得以不断发展的具体表现。 目前我国的现代通信系统中常用到的现代通信技术一般包括多媒体技术,接入网技术,光通信技术,移动网络通信技术,无线通信技术以及蓝牙技术等,其中无线通信技术相对应用还不是特别的宽泛。 其中多媒体技术就是通过计算机可以实现对文字、图片、声音、动画的编辑,使之可以在计算机用户之间相互交流。多媒体技术是一种为用户和计算机之间建立的逻辑处理关系,可以为网络通信技术的发展提供声音和图像的处理技术,常常实现声音、数据和视频三者融合的技术支持。接入网技术作为现代通信网系统的核心能够实现用户与终端设备通讯信息的有效连接。而其中的蓝牙技术则在在无线网络技术中占据重要的地位,其主要作用是实现不同设备之间的互联。 而现代通信系统的发展前景可谓是不可限量的。 1.其中无线通信系统无疑是发展最快、应用最广、使用者最多的技术。无线通信技 术是对传统通信技术的革新和突破,打破了对传播介质的限制,使使用者可以方 便的通过网络进行信息的传递。无线通信技术在传播上稳定、抗干扰能力强、兼 容性好,使无线通信技术在未来的应用中具有良好的应用前景,是通信技术和网 络的未来主要发展趋势,具有良好的应用前景。

信息论发展

信息论发展 现代信息论是从上世纪二十年代奈奎斯特和哈特莱的研究开始的,他们最早开始研究了通信系统传输信息的能力,并且试图度量系统的信道容量。香农于1940年在普林斯顿高级研究所期间开始思考信息论与有效通信系统的问题。经过8年的努力,1948年,来自贝尔研究所的ClaudeShannon(克劳德·香农)的《通信的数学理论》论文公诸于世,从此宣告了崭新的一门关于信息发面的学科──信息论的诞生。1949年,香农又在该杂志上发表了另一著名论文《噪声下的通信》。在这两篇论文中,香农阐明了通信的基本问题,给出了通信系统的模型,提出了信息量的数学表达式,并解决了信道容量、信源统计特性、信源编码、信道编码等一系列基本技术问题。两篇论文成为了信息论的奠基性著作。这两篇论文一起阐述了现代信息论的基础。并且香农开始创造性的定义了“信息”。 信息论自从二十世纪四十年代中叶到二十一世纪初期,现已成为一门独立的理论科学,他给出一切传输、存储、处理信息系统的一般理论,并指出,实现有效、可靠地传输和存储信息的途径是走数字化的道路。这是通信技术领域数字化革命的数学或理论基础。1946年的计算机和1947年晶体管的诞生和相应技术的发展,是这一革命的物理或物质基础。信息论是在长期的通信工程实践和理论研究的基础上发展起来的。当物理学中的电磁理论以及后来的电子学理论一旦有某些进展,很快就会促进电信系统的创造发明或改进。这是因为通信系统对人类社会的发展,其关系实在是太密切了。日常生活、工农业生产、科学研究以及战争等等,一切都离不开消息传递和信息流动。通信系统是人类社会的神经系统,即使在原始社会也存在着最简单的通信工具和通信系统,这方面的社会实践是悠久漫长的。自从香农十九世纪四十年代末两篇论文发表后,前苏联和美国的科学家采取了不同的研究途径经一部发展了信息论。柯尔莫哥洛夫、宾斯基和达布鲁新为首的一批著名数学家致力于信息论的公理化体系和更一般更抽象的数学模型,对信息论的基本定理给出了更为普遍的结果,为信息论发展成数学的一个分支作出了贡献。而在美国测试有一批数学修养很高的工程技术人员致力于信息有效处理和可靠传输的可实现性,维信息论转化为信息技术作出了贡献。 20世纪50年代,信息论向各门学科发起冲击;60年代信息论进入一个消化、

信息论概述及其应用.docx

信息论概述及其应用 信息的概念 人类从产生的那天起,就生活在信息的海洋之中。 人类社会的生存和发展,无时无刻都离不开接收信息,传递信息,处理信息和利用信息。 比如原始人的“结绳记事”也许是最初期的表达,存储和传送信息的办法,古代的“烽火告警”是一种最早的快速,远距离的传递信息的方式。 近现代以来,由于电子计算机的迅速发展和广泛应用,尤其个人微型计算机得以普及,大大提高了人们处理加工信息,存储信息及控制和管理信息的能力。 随着计算机技术,微电子技术,传感技术,激光技术,卫星通讯,移动通讯等等新技术的发展和应用,尤其是近年来以计算机为主体的互联网技术的兴起与发展,他们相互结合,相互促进,以前所未有的的威力推动着人类经济和社会的高速发展。这是这些现代新科学,新技术,将人类社会推入到高度信息化时代。 信息与信号,消息的比较 消息是信息的数学载体,信号是信息的物理载体。 信号是具体的,物理的 消息是具体的,非物理的 信息是非具体的,非物理的 信号最具体,它是一物理量,可测量,可显示,可描述,同时它又是载荷信息的试题信息的物理层表达。 消息是具体的,非物理的,可以描述为语言文字,符号,数据,图片,能够被感觉到,同时它也是信息的载荷体。是信息论中的主要描述形式。 信息是抽象的,非物理的,是哲学层的表达。

信息的定义 关于信息的科学定义,到目前为止,国内外已有上百种说法,他们都是从不同侧面和不同的层次来揭露信息的本质。 最早对信息进行科学定义的是莱哈特。他在1928年发表的《信息传输》一文中,首先提出信息这个概念。 但是哈莱特这种理解在一定程度上能够解释通信工程中的一些信息问题,但他存在着严重的局限性。 1948年,控制论的创始人之一,美国科学家维纳出版了《控制论——动物和机器中通讯与控制问题》一书。他指出了,信息就是信息自己,不是其他什么东西的替代物,它是与物质,能量等同等重要的基本概念。正是维纳,首先将信息上升到了最基本概念的位置。 香农在1948年发表了一篇著名的论文—《通信的数学理论》。他从研究通信的系统传输的实质出发,对信息做了科学的定义,并进行了定性和定量的描述。 香农信息论是以概率论、随机过程为基本研究工具,研究广义通信系统的整个过程,而不是整个环节,并以编、译码器为重点,其关心的是最优系统的性能及如何达到该性能(并不具体设计环节,也不研究信宿)。目前,香农信息论方面值得注意的研究方向有信息概念的深化问题、信息失真理论的发展及在数据压缩中的应用、以计算机为中心的信息处理系统的基本理论等。 信息论研究的对象,目的和内容 信息论研究的对象是统一的通信系统模型。 通信系统模型主要分成下列五部分。 1,信息源:信源是产生消息和消息序列的源。

信息论发展史和展望 蒲鹤升

信息论发展史和展望 蒲鹤升(020150802) 一、信息论定义 信息论,顾名思义是一门研究信息的处理和传输的科学;即用概率论与数理统计方法来探究信息的度量、传递和变换规律的一门学科。它主要是研究通讯和控制系统中普遍存在着信息传递的共同规律以及研究最佳解决信息的获限、度量、变换、储存和传递等问题的基础理论。信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法,信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域,这两个方面又由信息传输理论、信源-信道隔离定理相互联系。信息是系统传输和处理的对象,它载荷于语言、文字、图像、数据等之中。这就是现代信息论的出发点。 二、狭义与广义 狭义的信息论是应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学,它研究存在于通讯和控制系统中普遍存在着的信息传递的共同规体,以及如何提高各信息传输系统的有效性和可能性的一门通讯理论。狭义信息论是申农氏于1948年创立的,其主要内容就是研究信源、信宿、传递及编码问题,因此它主要应用于通讯工作。后来信息论发展很快,将申农氏信息论的观点做为研究一切问题的理论,即广义信息论。信息论是建立在信息基础上的理论,所谓信息,即人类凭借感觉器官感知的周围一切变化,都可称作信息。 三、相关人物贡献 20世纪通信技术的发展推动了信息理论的研究. 美国科学家H.Nyquist 于1924年解释了信号带宽和信息速率之间的关系 美国科学家L.V.R.Hartley 于1928年开始研究通信系统传输信息的能力,给出了信息的度量方法 美国科学家C.E.Shannon 于1948年发表的著名论文《通信的数学理论》 A Mathematical Theory of Communication奠定了信息论的理论基础 四、各发展阶段 第一阶段:1948年贝尔研究所的香农在题为《通讯的数学理论》的论文中系统地提出了关于信息的论述,创立了信息论. 第二阶段:20世纪50年代,信息论向各门学科发起冲击;60年代信息论进入一个消化、理解的时期,在已有的基础上进行重大建设的时期.研究重点是信息和信源编码问题.

现代通信技术发展现状及其趋势

现代通信技术发展现状及其趋势 2008-12-25 19:48 【摘要】本文概述了现代通信技术的发展现状,并讲述了移动、卫星、光纤等通信方式。 关键词: 通信技术发展移动通信卫星通信光纤通信 一、引言 21世纪是一个信息社会,信息交流已经成为人们生活的基本需要。通信作为传输和交换信息的重要手段,是推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力。电话技术的演变日新月异,传输媒介、交换设备、传输设备、终端设备和通信方式的改变都是影响电信通信的因素。 二、社会的需求,市场的需求 社会和市场的需求是刺激技术发展的原动力,对于信息技术的发展,市场同样起着举足轻重的推动作用。随着社会的发展,特别是近年来全球经济的发展,信息在社会生活中的地位越来越重要。以往那种单一、低效的信息传输方式已难以满足社会的需求,人们不仅要求所获取的信息数量更多、质量更好,还要求获得信息的手段更加方便、快捷,并能对信息系统实现实时、交互控制。社会与市场的这种需求再加上现代计算机技术的发展,对现代通信技术的发展起到了举足轻重的促进和导向作用。。 三、移动通信 为了实现客户对通信业务种类及数量的需求,移动电话通信系统在经历了模拟、GSM数字系统变革后,,又提供了一种能够全球漫游、支持多媒体等数据业务且有足够容量的第三代移动通信技术,既是码分多址技术(CDMA )——数字蜂窝移动通信系统。码分多址无线电通信技术是第三代无线电通信技术, 目前已在北美、东南亚和韩国被大规模投入商用。以前的模拟手机只能在模拟网覆盖地区使用, GSM 手机只能在GSM 网覆盖区使用, 两大系统互不兼容, 造成频率资源的浪费。采用CDMA 技术的新型手机由于实行的是双模式, 所以无论是数字网, 还是模拟网覆盖的地区, 都能自动转换工作方式, 不但可以提高频率资源利用率10~20倍,而且给用户带来方便;二是通话质量高,接近市话效果;三是发射功率在0.1~2000毫瓦之间所以对,人体辐射小。四是断话率低,保密能力强,因此,倍受用户的青睐。另外, 低地球轨道卫星开辟了移动通信的新领域, 掀起了卫星全球移动通信的新浪潮。将多个卫星链接在一起, 把地球天衣无缝地覆盖起来, 由多个蜂窝交换机网, 可连通地球上任何一点, 从而实现全球卫星移动通信,实现“电子地球村”的目标。 四、卫星通信 卫星通信是在空间技术和微波通信技术的基础上发展起来的一种通信方式。其利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号,可实现两个或多个地球站之间的通信。全球卫星通信产业正在飞速发展, 卫星通信技术和电子技术取得了突破性进展,包括中、低轨道全球卫星移动通信系统在内的新系统不断涌现出来, 归纳起来,分为非同步(含低轨道L EO、中轨道M EO ) 和同步(同步轨道GEO ) 两大类。以低轨道卫星为基础的系统, 具有时延短、路径损耗小、能有效地频率复用、卫星互为备份、抗毁能力强等特点,多星组网可实现真正意义上的全球覆盖。典型的有“铱”系统、“全球星”系统。以静止轨道卫星为基础的系统, 使用卫星少, 卫星静止可实现昼夜通信, 监控卫星系统简单。这些系统, 正在步入产业化、商业化和国防化的轨道。卫星通信还有几项新技术:小天线地球站

移动通信的技术发展及应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/4713664733.html, 移动通信的技术发展及应用 作者:郝央纪刘相如龙珊 来源:《科学与财富》2017年第35期 移动通信是当前信息技术领域发展最活跃的分支之一,其在军事通信中的应用价值正日益凸显。尤其近来,最为热门的第三代数字移动通信系统(3G)实现了宽带数据信息传输,使 各国信息产业界对发展3G均情有独衷,一些业界专家尤其对发展3G手机格外青睐。那么何谓3G?它和军事通信发展有何联系?还需进一步了解移动通信的技术发展及用途,以给我们带来更多的便利。 一、第一代移动通信(1G) 所谓1G,英语是一代、世代的意思,中文含义是指第一代移动通信系统。随着1895年俄国物理学家波波夫发明了世界上首部无线电接收机以来,世界通信技术便揭开了崭新的一页,从此人类迎来了利用无线电波进行远距离通信的新时代。 无线通信与移动通信都是靠无线电波进行通信的,所以它们既有联系又有区别。移动通信肯定是无线通信,移动通信涵盖了无线通信的基本技术,但无线通信侧重于无线通,而移动通信更注重于移动性,突出动中通、优质通、个人通。正因为如此,移动通信对无线电波频率的选择更加谨慎,要求更高,大都选择超短波以上的工作频段。从20世纪20年代至40年代初,移动通信就有了初步的发展,不过当时的移动通信使用范围非常小,主要使用对象是船舶、飞机、汽车等专用移动通信以及运用在军事通信中,使用的频段主要是短波段。 人们所称的第一代移动通信(1G),则是诞生于20世纪70年代至80年代,当时集成电路技术、微型计算机和微处理器技术快速发展,美国贝尔实验室推出了蜂窝式模拟移动通信系统,使得移动通信真正进入了个人领域。具有代表性的有美国的AMPS系统、英国的TACS 系统、北欧的NMT系统、日本的NAMTS系统等。第一代移动通信(1G)以模拟调频、频分多址为主体技术,又称为模拟移动通信。它包括以蜂窝网系统为代表的公用移动通信系统,以集群系统为代表的专用移动通信系统以及无绳电话等。由于受模拟通信体制和技术水平的限制,当时手机就成了俗称的“砖头”式“大哥大”。 二、第二代移动通信(2G) 为了使移动通信快速向小型化、便携化以及个人化方向发展,移动通信采用了数字技术。第二代移动通信(2G)以数字传输、时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA)为主体技 术,有时也称数字移动通信。它包括数字蜂窝系统、数字无绳电话系统和数字集群系统等。国际上普遍进入商用和具有典型代表性的数字蜂窝移动通信系统是欧洲的GSM系统和美国的IS-95CDMA系统;典型的数字无绳电话系统有欧洲的DECT系统和日本的PHS系统;典型的数字集群系统有欧洲的TETRA系统、美国MOTOROLA公司的IDEN系统以及欧洲的GSM-R

信息论在生物学和化学领域的应用

信息论在生物学和化学领域的应用 信息科学与技术学院** 指导教师** 摘要:信息论近年来迅速发展,已广泛渗入物理、化学、生物、医学、自动控制、计算机、人工智能、仿生学、经济和管理等不同领域。本文阐述信息论在现代生物学、化学等学科中的应用。 关键词:信息论;生物信息论;化学信息论;基因编码 一、概述 1948年,Claude E.Shannon在BSTJ发表题为“The Mathematical Theory of Communica-tion”的著名论文,创立了后人所称的“信息论”,揭开了人类认识史上的新纪元:由材料和能量的 时代开始走向自觉地认识和利用信息的时代。现在,人们越来越清楚地看到,Shannon信息论 的确是科学史上一座巍峨的里程碑,它把科学领进了信息世界的大门。但是,Shannon信息论 并没有穷尽信息问题的研究。正如Shannon本人所说:“企求一次就揭开自然的全部奥秘,这 种期望是不切实际的”。事实上,一个具有旺盛生命力的理论必然会不断地渗透到新的领域,不断地改变自己的面貌[1]。现如今,信息熵概念广泛渗入物理、化学、生物、医学、自动控制、计算机、人工智能、仿生学、经济和管理等不同领域。信息过程不仅是通讯研究的对象,而且被当作控制社会的手段来研究[2]。就正是由Shannon信息论经过不断的开拓、发展和升华的结果,它是信息理论发展的全新阶段。 二、信息论与生物学 (一)信息与遗传[2] 1944年细菌转化现象的发现,第一次证实了细胞核内DNA核酸是遗传的物质基础。1953 年沃森和克里克提出 DNA螺旋结构模型,认为是由两条多核苷酸链靠碱基间确定配对关系而 联系在一起,形成犹如螺旋状的长梯子,第一梯级相当一对碱基。梯级很多,若以500梯级的 大分子计,其结构可能取型的数目为10330信息量。历史上有过物种,最高估计是40亿种,其 信息量不过才是10g24*109=31.9比特,可见DNA结构可储存遗传信息量大得足以使每一物种 内各个个体间都可以有差别。

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