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v信息工程专业导论 信息工程教研室12021/11/17信息工程专业简介研究的对象:信息的获取、传递、处理、存储以及利用涉及的主要学科:电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术相关学科:通信工程、电气工程、控制科学与工程等信息工程专业是一个电子和信息工程方面的宽口径专业22021/11/17信息科学技术术中的几个 基本概念沟通信息，交换情报的社会需求，是人类通信技术进步的源动力！古代峰火边边防海军军旗语语信鸽鸽传传书书32021/11/17信息工程的主要领域计计算机硬件曙光超级级计计算机笔记记本电脑电脑微电电子产产业业半导导体材料集成电电路集成电电路生产产装备备固定通信移动动通信软软件产产业业通用软软件专业软专业软件互联联网产产品数字家电产业电产业光电电子产业产业电视电视机摄摄相机DVD播放机光网络络光纤纤光缆缆光设备设备光存储储介质质激光照明路由器交换换机网卡调调制解调调器集线线器信息服务业务业通信产产业业卫卫星通信微波通信互联联网信息检检索、web开发发等 产业分类42021/11/17 电子信息产业的主要领域及与学科之间的关系 产业产业 与学科的对应对应 关系微电电子产业产业通信产业产业（含专业软专业软 件）计计算机硬件产业产业软软件产业产业数字家电产业电产业互联联网产产品光电电子产业产业信息服务业务业电电子科学与技术术信息与通信工程计计算机科学与技术术光学工程数字媒体技术术（新专业专业）控制科学与工程学科产业对应对应52021/11/170807电子信息类080701电子信息工程080702电子科学与技术080703通信工程所属专业分类080704微电子科学与工程080705光电信息科学与工程080706信息工程080707M广播电视工程080708M水声工程0808自动化类0809计算机类2011年教育部普通高等学校本科专业目录（修订一稿）（摘录） 所属专业分类62021/11/17第一学期.第四学期第五学期第六学期信号与系统统A电电磁场场与电电磁波通信原理C计计算机通信网信息论论与编码编码数字信号处处理单单片机原理与接口技术术自动动控制原理与技术术模拟电拟电子技术术B数字电电子技术术B专业必修模块C语语言程序设设计计数学、物理、电电路基础类础类课课程C+程序设计设计772021/11/17第一学期第四学期第五学期第六学期第七学期专业选修模块 数据结结构网络络数据库库及应应用JAVA网络络开发发技术术WEB应应用开发发技术术传传感器与检测检测技术术模式识别识别嵌入式系统统原理数字图图像处处理电电子电电路EDADSP技术术网络络安全技术术射频识别频识别 技术术B现现代无线线与移动动通信云计计算信息处处理与检检测测软软硬件开发发信息新技术术专业专业 限选课选课专业专业 限选课选课 信息工程导论导论882021/11/17关于信息技术信息获获取信息传输传输信息处处理信息存储储信息利用语音获取图像获取物理参数获取遥感技术雷达GPS定位等编码、调制、检测固定通信移动通信光纤传输电波天线微波中继等语音处理图像处理文字处理信号处理信息处理神经网络模式识别等磁存储光存储半导体存储网络存储纳米存储等控制显显示信息服务务网络络信息检检索等内容 什么是信息技术术92021/11/17通信系统统的模型 、广播、电视电视 、互联联网，都是信息传输传输 系统统。

也称通信系统统消息：指语语音、文字、数据或图图像非电电信号信息传输102021/11/17信息传输54单工双工通信系统类型半双工无线集群通信固定移动广播电视注：广播、电视电视 数字化后，用户户可上传传信息（如点播节节目），但这这是利用上传传通道（另一通道）实现实现 的这这不叫双工，互联联网有类类似情况112021/11/17信息传输信息传输的主要理论编码理论调制理论检测理论在大学“通信原理”课课程中讲讲授信息传输的其他课程提示：信息传输传输 的理论论和技术术在信息科学技术术中占有很大比重移动通信锁相技术程控交换通信系统通信网微波技术及天线通信软件数字视频技术通信系统仿真（等）电视原理122021/11/175 利用电磁波信号在自由空间传播的特性进行信息交换的一种通信方式 近年来在信息通信领域中发展最快、应用最广 与“有线”方式相比，具有不用架线、灵活性强的优点无线通信技术简介132021/11/175无线通信技术简介无线线通信技术发术发 展历历史无线线通信技术术种类类无线线通信技术发术发 展趋势趋势142021/11/175无线通信技术发展历史马可尼1896年，马可尼发明无线电报 ，标志着无线通信技术的诞生无线通信初期，受技术条件限制，大量使用长波及中波通信20世纪20年代初，短波通信开始出现，目前对应急通信和军用通信依然有一定的使用价值152021/11/175无线通信技术简介无线通信技术发展的六个阶段：20年代初至50年代初，舰船及军用，短波及电子管技术第一阶阶段50年代至60年代，扩展至450MHz，半导体器件技术，移动环境中的专用系统第二阶阶段70年代初至80年代初，800MHz，蜂窝系统概念（贝尔实验室）第三阶阶段80年代初至90年代末，900M，二代数字移动通信，个人业务第四阶阶段90年代末2012年，移动数据、计算、多媒体运作需求，三代数字移动通信兴起第五阶阶段2013年至今，集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像的第四代移动通信兴起第六阶阶段162021/11/175无线通信技术简介无线通信技术种类按传输距离分：近距离、短距离、中距离和长距离无线通信技术。

1mRFID、NFC1m几百m红外、蓝牙、WiFi、HomeRF、UWB、Zigbee几百m几Km可至几百Km微波通信GPRS、GSM、3G、LTE172021/11/175无线通信技术简介无线通信技术种类按移动性分：固定接入和移动接入技术无线接入MMDS（多路微波分配系统）、LMDS（区域多点传输服务）GPRS、WPAN（无线个域网）、WLAN（无线局域网）、WiMAX（全球微波互联接入）、WWAN（无线广域网）182021/11/175无线通信技术简介联合化和一体化联合各种技术手段，采用一体化的思路建设无线通信网络宽带化 更宽的网络带宽和更高的通信速率网络的融合化 包括核心网、接入技术，以及业务的融合核心网的融合表现为移动与固定网络，通信、计算机与广 电网，以及信息通信网与基于传感器和RFID的物联网融合无线通信技术的跨行业创新应用多个学科，如健康、生物、环境、信息之间彼此关联无线通信技术发展趋势192021/11/175无线通信技术简介 无线通信技术基础电电磁波信道调调制解调调202021/11/175无线通信技术简介- 21 -电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场和磁场在空间以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。

212021/11/175无线通信技术简介222021/11/175无线通信技术简介无线电波由于波长不同，形成了三种不同方式的传播特性：地波：沿地球表面空间向外传播的无线电波，中、长波均 利用该方式传播天波：依靠电离层的反射作用传播天线的电波，短波多利用 该方式传播空间波：沿直线传播的无线电波，它包括由发射点直接到达 接收点的直射波和经地面反射到接收点的发射波， 微波的电视和雷达多采用空间波方式传播232021/11/175无线通信技术简介242021/11/175无线通信技术简介252021/11/175无线通信技术简介262021/11/175无线通信技术简介为为为为什么要什么要调调调调制？制？1、高频已调信号易于辐射为了使电磁能量有效辐射，需要发射天线尺寸至少为发射信号波长的1/10，而基带信号频率低波长大，如果直接发射，所需天线过长难 以实现因而高频波长短的信号易于辐射2、便于同时传输 多路不同的基带信号例如通话时，多个用户声音信号所占频带是相同的，假设不进行调制，就没办法进行同时通话；但若对基带信号进行调制，可调制到不同频带，互不干扰272021/11/175无线通信技术简介282021/11/175无线通信技术简介蓝牙技术WiFi技术UHF无线数传技术GPRS 技术/3G/4G 典型无线通信技术292021/11/175无线通信技术简介302021/11/175无线通信技术简介312021/11/175无线通信技术简介322021/11/175无线通信技术简介332021/11/175无线通信技术简介342021/11/175无线通信技术简介352021/11/175无线通信技术简介362021/11/175无线通信技术简介WiFi技术应用372021/11/175无线通信技术简介382021/11/175无线通信技术简介392021/11/175无线通信技术简介402021/11/175无线通信技术简介412021/11/175无线通信技术简介422021/11/175无线通信技术简介432021/11/175无线通信技术简介442021/11/175无线通信技术简介452021/11/175无线通信技术简介462021/11/175无线通信技术简介472021/11/175无线通信技术简介482021/11/175无线通信技术简介492021/11/175无线通信技术简介502021/11/175无线通信技术简介512021/11/17机器人-智能小车车需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控车还能控制其速度。

遥控小车可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，属于典型的机器人技术智能小车522021/11/17总体介绍汽车动态分析车速控制系统方向控制系统赛道检测系统电子控制系统策略规划系统行为决策系统路况记忆系统数据传输系统532021/11/17学做智能车v从四个方面来说v 1）硬件v 2）机械v 3）控制策略v 4）软件542021/11/17机器人硬件配置55探测范围2cm-25cm感应角度不大于35探测范围2cm-450cm感应角度不大于15.6超声波测距红外避障探测范围2cm-10cm3路识别循迹舵机调速扭矩13kg/cm最大速度200cm/s电机驱动兼容Arduino400MHzQuarkSoCX1000LinuxGalileo3.8.7-yocto-standardIntelGalileo(Gen2)无线通讯150MWi-Fi+蓝牙4.0MiniPCI-E552021/11/17硬件v何为硬件？v 硬件就是基于底层电路的设计与开发562021/11/17硬件1）硬件需要掌握的知识v 一、基本的模电知识：二极管、三极管、C-MOS工艺、DA/AD、运算放大器v 二、基本的数电知识：逻辑转换、延迟与时序控制v 三、CPU/MCU接口技术：引脚与接口协议：I/O引脚控制、IIC总线v 四、PCB制板技术：基本的2层板与4层板的制作v 五、传感器芯片工作原理2）智能车对于硬件的要求：一、熟悉2层电路板的绘制：AltiumDesigner合理布局二、数字电路与模拟电路的处理三、方便软件的编写572021/11/17传感器传感器，是智能汽车的“眼睛”，可以通过一定的前瞻性，提前感知前方的赛道信息，为智能汽车的“大脑”做出决策提供必要的依据和充足的反应时间。

常用传感器：红外对管，激光，摄像头，电感，加速度传感器，陀螺仪，编码器，金属开关，超声波测距，指南针传感器582021/11/17机械v 机械主要包括车体的机械架构v 传感器的安装（e.g.CCD的安装与激光管的阵列）v 稳定与重量的选择（螺丝的重量与重心）v 机械与风向即空气阻力摩擦阻力v 有些地方需要数学建模（舵机的架构）v 轮胎：后倾角外倾角前束 592021/11/17软件v智能车的大脑v 软件包括：v 速度控制v 方向控制v 走迷宫算法的设计v。