Десятый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Движение в двух измерениях  1.1.3. Смещение и расстояние  1.1.4. Скорость и Вектор  1.1.5. Ускорение  1.1.6. Графическое представление движения  1.1.7. Equations of motion  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту  1.1.10. Относительная скорость  1.2. Динамика  1.2.1. Законы движения Ньютона  1.2.2. Инерция и масса  1.2.3. Сила и ее виды  1.2.4. Сила действия и противодействия  1.2.5. Friction and its effects  1.2.6. Коэффициент трения  1.2.7. Круговое движение  1.2.8. Центростремительная сила и центростремительное ускорение  1.2.9. Импульс и количество движения  1.2.10. Conservation of momentum  1.2.11. Третий закон Ньютона и его применения  1.3. Работа, энергия и мощность  1.3.1. Работа, совершаемая силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая энергия  1.3.4. Потенциальная энергия  1.3.5. Mechanical energy  1.3.6. Сохранение энергии  1.3.7. Мощность и эффективность  1.3.8. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии  1.4. Гравитационная сила  1.4.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.4.2. Гравитационное поле и напряженность поля  1.4.3. Ускорение свободного падения на разных планетах  1.4.4. Законы движения планет Кеплера  1.4.5. Orbits and satellites  1.4.6. Вес и кажущийся вес  1.4.7. Гравитационная потенциальная энергия
  2. Свойства материи  2.1. States of matter  2.1.1. Твердое, жидкое и газообразное  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Межмолекулярные силы  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе–Эйнштейна  2.2. Давление  2.2.1. Определение давления  2.2.2. Pressure in liquids  2.2.3. Атмосферное давление  2.2.4. Принцип Паскаля  2.2.5. Принцип Архимеда и плавучесть  2.2.6. Поверхностное натяжение и капиллярность  2.3. Эластичность  2.3.1. Закон Гука  2.3.2. Stress and strain  2.3.3. Предел упругости и модуль упругости  2.3.4. Применения упругости
  3. Thermal physics  3.1. тепло и температура  3.1.1. Difference Between Heat and Temperature  3.1.2. Температурная шкала  3.1.3. Тепловое расширение  3.1.4. Тепловое равновесие  3.2. Теплопередача  3.2.1. Проводимость  3.2.2. Конвекция  3.2.3. Излучение  3.2.4. Insulation and its applications  3.3. Тепловые свойства вещества  3.3.1. Удельная теплоемкость  3.3.2. Скрытая теплота и фазовые переходы  3.3.3. Boiling and Melting Point  3.3.4. Тепловые двигатели и холодильные установки  3.4. Законы термодинамики  3.4.1. Нулевой закон термодинамики  3.4.2. Первый закон термодинамики  3.4.3. Второй закон термодинамики  3.4.4. Цикл Карно
  4. Волны и оптика  4.1. Природа и свойства волн  4.1.1. Типы волн в природе и свойства волн  4.1.2. Поперечные и продольные волны  4.1.3. Параметры волн  4.1.4. Отражение и преломление волн  4.1.5. Суперпозиция и интерференция  4.1.6. Стоячие волны и резонанс  4.1.7. Эффект Доплера  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Характеристики звуковых волн  4.2.2. Скорость звука в разных средах  4.2.3. Применение звуковых волн  4.2.4. Ультразвук и его использование  4.3. Light Waves and Optics  4.3.1. Природа света  4.3.2. Отражение света  4.3.3. Laws of reflection  4.3.4. Mirrors and Image Formation  4.3.5. Преломление света  4.3.6. Закон Снелла  4.3.7. Линзы и образование изображения  4.3.8. Полное внутреннее отражение и критический угол  4.3.9. Оптическое волокно  4.4. Оптические приборы  4.4.1. Microscope  4.4.2. Телескоп  4.4.3. Человеческий глаз и дефекты зрения  4.4.4. Камера и принцип ее работы
  5. Электричество и магнетизм  5.1. Электростатика  5.1.1. Электрический заряд и его свойства  5.1.2. Проводники и изоляторы  5.1.3. Coulomb's law  5.1.4. Электрическое поле и линии поля  5.1.5. Electric potential and potential difference  5.1.6. Конденсаторы и емкость  5.2. Ток электричества  5.2.1. Electric current and its measurement  5.2.2. Закон Ома  5.2.3. Сопротивление и удельное сопротивление  5.2.4. Последовательные и параллельные цепи  5.2.5. Электрическая энергия и мощность  5.2.6. Законы Кирхгофа  5.3. Магнетизм и электромагнетизм  5.3.1. Магнитное поле и линии поля  5.3.2. Магнитные эффекты электрического тока  5.3.3. Электромагнитная индукция  5.3.4. Законы электромагнитной индукции Фарадея  5.3.5. Трансформаторы и их применение  5.3.6. AC and DC current
  6. Современная физика  6.1. Nuclear physics  6.1.1. Структура атома  6.1.2. Атомная модель Бора  6.1.3. Энергетические уровни электронов  6.1.4. Рентгеновские лучи и их применение  6.2. Радиоактивность  6.2.1. Виды радиации  6.2.2. Half-life and radioactive decay  6.2.3. Ядерные реакции и их применения  6.2.4. Деление и Синтез  6.3. Quantum physics  6.3.1. Дуализм волна-частица  6.3.2. Photoelectric effect  6.3.3. Квантизация энергии  6.3.4. Принцип неопределённости Гейзенберга
  7. Электроника и связь  7.1. Полупроводники  7.1.1. Проводники, изоляторы и полупроводники  7.1.2. Диоды и их применение  7.1.3. Транзисторы и логические элементы  7.1.4. Светодиоды и фотодиоды  7.2. Системы Коммуникации  7.2.1. Основы коммуникации  7.2.2. Аналоговые и цифровые сигналы  7.2.3. Беспроводная связь и оптоволоконная связь  7.2.4. Радиоволны и модуляция

Десятый класс → Электроника и связь → Системы Коммуникации ↓


Основы коммуникации


Коммуникация является неотъемлемой частью нашей жизни. Она позволяет нам передавать наши мысли, чувства и информацию из одного места в другое. В области электроники и коммуникационных систем концепция коммуникации может быть разбита на несколько фундаментальных элементов. Эта статья проведет вас через эти основы.

Определение коммуникации

Коммуникация в электронике и коммуникационных системах — это процесс передачи информации из одной точки в другую. Этот процесс включает в себя передатчик, который отправляет информацию, и приемник, который собирает информацию. Главная цель — убедиться, что отправленное сообщение получено правильно.

Компоненты системы циркуляции

Основная коммуникационная система включает следующие компоненты:

  • Передатчик: Устройство, отправляющее информацию. Преобразует исходный сигнал в другую форму, которую можно передать на расстояние.
  • Среда передачи: Путь, по которому проходит информация. Это могут быть провода, воздух, волоконно-оптические кабели или любая другая среда, через которую могут передаваться сигналы.
  • Приемник: Устройство, собирающее переданный сигнал и преобразующее его обратно в исходную форму.

Визуальный пример: Модель коммуникации

Передатчик Среда передачи Приемник

Типы сигналов в коммуникации

В коммуникационных системах сигналы — это методы, с помощью которых информация кодируется и передается. Существует два основных типа сигналов:

  • Аналоговые сигналы: Эти сигналы изменяются непрерывно во времени и могут принимать любое значение в любом диапазоне. Примеры включают голосовые и видеосигналы.
  • Цифровые сигналы: Эти сигналы имеют дискретные уровни, часто представляемые бинарными значениями (0 и 1). Цифровые сигналы используются в компьютерах и большинстве современных коммуникационных систем.

Визуальный пример: Аналоговые vs. Цифровые сигналы

Аналоговый сигнал Цифровой сигнал

Модуляция

Модуляция — важное понятие в коммуникационных системах. Она относится к процессу изменения свойств несущего сигнала, таких как амплитуда или частота, в соответствии с информационным сигналом. Модуляция позволяет передавать данные на большие расстояния без потери качества.

Типы модуляции

  • Амплитудная модуляция (AM): В этом типе амплитуда несущего сигнала изменяется пропорционально информационному сигналу.
  • Частотная модуляция (FM): Частота несущего сигнала изменяется в соответствии с амплитудой информационного сигнала.
  • Фазовая модуляция (PM): Фаза несущего сигнала изменяется в зависимости от информационного сигнала.

Пример: Формула амплитудной модуляции

Амплитудно-модулированный сигнал может быть представлен математически как:

S(t) = (A + m(t)) * cos(2πf c t)

Где:

  • A — амплитуда несущего сигнала.
  • m(t) — сообщение сигнал.
  • f c — частота несущего сигнала.

Полоса пропускания

Полоса пропускания — это диапазон частот, которые может обрабатывать канал связи. Она необходима, чтобы определить, сколько данных можно передать по каналу связи. Чем выше полоса пропускания, тем больше данных можно передать.

Визуальный пример: Полоса пропускания

Низкая частота Высокая частота Полоса пропускания

Шум

Шум — это нежелательное помеховое влияние, которое воздействует на сигнал связи. Он может искажать передаваемую информацию, приводя к ошибкам. При проектировании систем связи принимаются меры для минимизации воздействия шума.

Типы шума

  • Термический шум: Возникает в результате хаотического движения электронов в проводнике.
  • Шум интермодуляции: Этот шум возникает, когда смешанные сигналы создают новые частоты, которые мешают оригинальным сигналам.
  • Перекрестные помехи: Это происходит, когда сигнал, поступающий по одной линии связи, вмешивается в сигнал, поступающий по другой линии.

Пропускная способность канала

Пропускная способность канала — это максимальная скорость, с которой данные могут передаваться по каналу связи без ошибок. Она определяется полосой пропускания и уровнем шума.

Пример: Формула пропускной способности Шеннона

Пропускная способность C канала задается формулой Шеннона:

C = B * log 2 (1 + SNR)

Где:

  • B — полоса пропускания канала.
  • SNR — отношение сигнал/шум.

Протокол связи

Протоколы связи — это набор правил, определяющих, как данные передаются и принимаются. Эти протоколы обеспечивают правильную коммуникацию устройств в сети.

Примеры протоколов связи

  • HTTP (Протокол передачи гипертекста): Используется для передачи веб-страниц через Интернет.
  • FTP (Протокол передачи файлов): Используется для передачи файлов между компьютерами в сети.
  • SMTP (Простой протокол передачи почты): Используется для отправки электронной почты.

Важность кодирования и декодирования

Кодирование — это процесс преобразования информации в сигнал, подходящий для передачи. Декодирование — противоположный процесс; он преобразует полученный сигнал обратно в его исходную форму. Эти процессы обеспечивают возможность эффективной отправки и получения информации.

Пример кодирования: ASCII

Один из наиболее распространенных стандартов кодирования — ASCII (Американский стандартный код для обмена информацией), который присваивает уникальный номер каждой букве. Например, буква 'A' представляется числом 65.

Резюме

Системы связи являются основой современной технологии. Понимание основ, таких как компоненты, сигналы, модуляция, шум и кодирование, помогает нам понять, как данные эффективно отправляются и получаются в электронных системах. Эти концепции не только теоретические, но и фундаментальные, способствуют развитию технологий и обеспечивают плавное взаимодействие в нашем мире.


Десятый класс → 7.2.1


U
username
0%
завершено в Десятый класс

← Предыдущий (7.2)
Системы Коммуникации
Следующий (7.2.2) →
Аналоговые и цифровые сигналы

Комментарии 



Основы коммуникации

https://www.physicsflow.com/g10/7.2.1?pfal=ru