通信工程英文专业技术介绍:从基础到前沿
通信工程是一门涉及信息传输、处理和应用的综合性工程学科。它包括通信系统、通信网络、通信协议、通信安全、通信信号处理等多个子领域,与计算机科学、电子工程、数学、物理等学科有着紧密的联系和交叉。本文将从基础到前沿,介绍通信工程的英文专业技术,帮助读者了解这门学科的基本概念、核心原理和最新进展。
通信系统
通信系统是指由发送端、传输介质和接收端组成的信息传输系统。发送端负责将信息源(如语音、图像、数据等)转换为适合传输的电磁波(如无线电波、光波等),并通过调制技术改变电磁波的幅度、频率或相位,以携带信息。传输介质是指连接发送端和接收端的物理媒体(如空气、光纤、电缆等),它会对电磁波产生衰减、干扰和噪声等影响。接收端负责将电磁波通过解调技术还原为信息,并进行放大、滤波和检测等处理,以恢复信息源。
通信系统的性能可以用以下几个指标来衡量:
1.信息容量:指单位时间内可以传输的信息量,一般用比特率(bit rate)来表示,单位是比特/秒(bit/s)。
2.信息效率:指单位频带内可以传输的信息量,一般用频谱效率(spectral efficiency)来表示,单位是比特/秒/赫兹(bit/s/Hz)。
3.信息质量:指传输过程中信息的失真程度,一般用误码率(bit error rate)或信噪比(signal-to-noise ratio)来表示,单位是百分比或分贝(dB)。
通信系统的设计和优化需要考虑多种因素,如信息源的特性、传输介质的条件、接收端的要求、成本和效益等。常用的设计方法有:
1.信息论:是一门研究信息量度、编码和压缩等问题的数学理论,由香农(Shannon)于1948年创立。它提出了香农定理(Shannon theorem),给出了在给定信道容量下,无失真传输信息的最大比特率。
2.调制解调:是一门研究如何利用电磁波携带信息的技术,包括模拟调制(analog modulation)和数字调制(digital modulation)两大类。常见的模拟调制有幅度调制(amplitude modulation)、频率调制(frequency modulation)和相位调制(phase modulation)。常见的数字调制有振幅键控(amplitude shift keying)、频率键控(frequency shift keying)、相位键控(phase shift keying)和正交幅度调制(quadrature amplitude modulation)等。