现代通信网络-罐装知识
电路交换和分组交换
电路交换描述：连接建立开始时，通信系统分配给它的资源（通道、带宽、时隙、码字等等），通信活动的整个过程中，这个连接将始终占用着。电路交换总体可以分为这三步：1. 建立（establish）连接；2. 通话；3.释放连接
电路交换的优点：
无需额外资源开销：业务数据不含有Header，透明传输（Transparent transmission）
通信延迟小
有序传输
控制简单
电路交换的缺点：
资源利用率较低：尽管没有数据传输资源也被占用
鲁棒性差：只要所建立的物理通路中有一点出现故障，就必须拨号重新建立连接
一旦无法建立连接，通信就无法进行。
在要求数据按先后顺序且以恒定速率快速传输的情况下或实时性要求较高时，使用电路交换是较为理想的选择。最典型的应用是传统电信网络。
分组交换描述：分组交换（packet switching）是将数据打包成分组（Packets）进行传输、交换。数据包包含标头(Header)，和负载(Payload)。标头包含分组的基本信息，例如地址信息，管理信息等。分组通过最优路径（取决于 路由算法）路由到目标。分组交换可细分为虚电路和数据 ...
Control-Systems-Part2-Lectrue4-根轨迹
引入我们在研究系统极点的路径时，都是对闭环传递函数而言的。因为闭环传递函数的零极点可以直接反应系统的一些特性，例如稳定性，收敛速度，是否存在过冲等等。
考虑下图这样的一个系统，其系统闭环传递函数为$\frac{KG(s)}{1+KG(s)H(s)}$。我们研究的就是$1+KG(s)H(s)=0$时产生的极点。但是，我们的分析对象其实是$G(s)H(s)$这个开环传递函数，我们是通过分析OLTF，来研究CLTF的根。
而所谓根轨迹，就是随着增益K的变换，CLTF极点的移动路径。而这个轨迹可以通过CLTF，即$G(s)H(s)$的极点和零点绘制出来。
根轨迹的基本特性Dr.Huda PPT上的规则比较基础，但下一章会用到超出这个范围外的知识。这个视频讲了更普适的规则【自动控制原理】8_根轨迹_Part2_根轨迹手绘技巧_哔哩哔哩_bilibili。下面的笔记是结合二者写的
根轨迹的数种规则规则1：系统的根轨迹条数等于系统极点个数或零点个数（取最大的那个）例如$G(s)=\frac{(s+4)(s+1)}{(s+3)(s+0.5)}$，系统有2个零点2个极点，Max(2,2)=2，因此系 ...
Control-Systems-Part2-Lectrue5-PID调谐和数字补偿器设计
PID控制器调谐PID三个部分对系统响应的贡献在Part1中详细介绍和分析过PID控制器，这里主要介绍一个调谐原则。回顾一下，PID的通式是：
u(t)=K_pe(t)+K_i\int e(t)dt+K_d\frac{de(t)}{dt}写成并联形式是：
C(s)=K_p+\frac{K_i}{s}+K_ds
写成标准形式是：
K_p(1+\frac{1}{sT_i}+sTd)
C(s)=\frac{U(s)}{E(s)}=K_p+\frac{K_i}{s}+K_ds=\frac{K_ps+K_i+K_ds^2}{s}PID控制器会给系统引入一个位于原点的极点，和2个零点。由前面介绍的零极点分析系统响应的法则，可以导出其各个部分对系统瞬态响应的贡献：
$K_p$的贡献是：
减少rise time $t_r$
但是无法消除稳态误差
决定响应速度和力度，过小响应慢，过大会产生振荡，是I和D的基础。
$K_i$的贡献是：
消除稳态误差
但是会削减瞬态响应
会削减系统稳定性
在有系统误差和外力作用时消除偏差、提高精度，同时也会增加响应速度，产生过冲，过大会产生振荡。
$K_d ...
Control-Systems-Part2-Lectrue1~3-数字控制系统基础
数字控制系统简介数字控制系统的核心是使用MCU、电脑之类的控制器通过软件的形式对数据进行处理。而不是模拟信号那样通过模拟器件来构成积分器微分器等等。
数字控制系统具有如下优点：
对噪声的鲁棒性好：数字信号可以无损传输，只要不超过门限值，数字信号读取出来都是无损的。
灵活性高：数字控制系统主要通过软件编程来实现对数据的处理，这样的系统灵活性高，重新刷写程序即可设计新的系统
成本：数字系统的可靠性在升高而成本在下降
易用性：大规模集成电路可以更轻易地集成数字IC，这对数字信号处理更加友好
数字控制系统的基础-ADC和DAC
一个基本的数字系统如上图所示，其模拟输出的数字信号必须经过DAC转化为模拟信号交给模拟系统去执行，而反馈回来的模拟信号又必须通过ADC转化为数字信号以作为参考计算值。
DAC有两种常用的DAC电路：
R-2R 梯子（R-2R ladder）网络。
加权电阻器
R-2R ladder下图是一个3bits R-2R DAC的电路图。$b_1$是LSB，$b_2$是MSB。让我们分析一下这个电路。
（1）上图这样$b_2$接通的状态，
将电阻器件编为3组。如上图 ...
Control Systems Part1-4b-超前、滞后补偿器设计
预补偿器（Pre-Compensator）的介绍预补偿器和上文PID控制器位于系统中同一位置，它旨在用于调整系统响应的各个方面，包括稳态误差、Overshoot、setting time等等。在不重新设计整个控制系统的情况下，使用预补偿器是一种相对简单的方法来修改系统。PID其实就是一种特殊的预补偿器。
它的优点有：
简单：无需重新设计整个系统
精确：可以通过对与补偿器的设计来消除系统稳态误差
灵活：它可以影响系统的方方面面而不直接修改系统
它的缺点有：
带宽限制：提高稳态误差性能会导致带宽变窄，从而影响系统快速响应变化的能力。
稳定性问题：如果设计不当，添加预补偿器可能会破坏系统的稳定性，特别是如果引预补偿器入了明显的相位滞后。
设计中的复杂性：对于某些系统，设计有效的预补偿器需要对系统响应进行复杂的分析和理解，这可能既复杂又耗时。
根轨迹下预补偿器的设计前置知识：如何判断根是否在根轨迹上频率响应下的预补偿器（Pre-Compensator）设计引入-PID控制器与与补偿器的关系PI控制器前面提到PI控制器有消除稳态误差的能力。PI控制器的通式为：
G_c(s)=K_p(1 ...
Control Systems Part1-5-状态空间表示
本章节Dr.Zooba的PPT在原理阐释上比较模糊，以教会你套公式怎么做题为主，建议参考B站DR_CAN视频：【Advanced控制理论】2_状态空间_State Space_哔哩哔哩_bilibili。本篇笔记在原理阐释部分以DR_CAN的视频笔记为主。
状态空间表示法原理阐释对于任意一个系统，其输入和输出可用微分方程表示，例如下图这个由弹簧、阻尼器、小物块构成的系统。小物块质量为m，位移为x，受力情况是：($\dot x$表示$x$的一阶导数，$\ddot x$表示二阶，以此类推)
受拉力f(t)
受阻尼力$f_B=B \dot x$
受弹簧拉力$f_k=kx$
根据$F_{合力}=ma,a=v’=x’’$(位移的导数是速度，速度的导数是加速度)，因此可以列出方程：
m\ddot x=f(t)-f_k-f_B=f(t)-kx-B\dot x在上式中，记位移$x$是系统的输出，拉力$f(t)$是系统的输入。按照以往信号与系统的处理方式，会将该微分方程输入与输出各放一边后拉普拉斯变换。
但在现在控制理论中，会将其转化为状态空间方程的形式。一个信号经过微分器微分前后就是两个不同 ...
Control Systems Part1-4a-时延影响和PID
时间延迟对系统频响的影响时延是输入与控制系统开始响应输出之间的时间差，其被称为lag或者dead time，记作T或表示成$e^{-sT}$(拉普拉斯变换的时移性质：$L[f(t-t_0)]=F(s)e^{-st_0}$)
时延对频响相响图的影响考虑一个系统函数为$G(s)$的一个系统，对其引入时间为T的时延，并求波德图
G(s)e^{-sT}=|G(j\omega)|e^{\angle G(j\omega)}e^{-j\omega T}=|G(j\omega)|e^{j[\angle G(j\omega)-\omega T]}
系统的幅频响应对应$|G(j\omega)|$，因此时延并不改变幅频响应。
但时间延迟从相频响应图中减去了$\omega T$，也就是说，随着频率增大，相位减少越大；换句话说，它削减了相位裕度。
如下图所示：
显然，如果时间延迟非常大，闭环系统将不稳定。
从时域的角度看
从时域的角度来看，延迟会造成（即，削减相位裕度会造成）
更低的阻尼比
更多的振荡响应
当系统内带有非最小相位元件(带有时滞特性/延时，相位滞后)元件时，会产生非最小相位系统。因此我们 ...
电信传输理论-CH1-通信传输的基本概念
通信系统简介引入
一个传输系统一般可分为5块（5 blocks），其组成上图所示。
信源（Source）：提供需要传输的信息信号;
发射机（Transmitter）：对信源产生的信息进行编码、调制并对信号进行放大，使其符合信道的传输特性。例如moden将数字信号调制为模拟信号传输。
传输系统/信道等：可以是连接发射机和接收机的线，也可是一整个网络系统。穿越它。
接收机（Receiver）：接收发射机发送的信号，并将其转换为可由目标设备处理的形式。例如modem会将模拟信号解调为数字信号再发给电脑。
信宿（sink/ destination）：服务器、电脑、手机等。信息的目的地。
在通信系统中，Transmission一词强调信息的传输，Propagation一词强调承载信息的电磁波的传播。
服务质量（Quality of Service, QoS)QoS指网络的服务质量，也指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力。
当网络发生拥塞的时候，数据可能被丢弃；为满足用户对不同应用不同服务质量的要求，就需要网络能根据用户的要求分配和调度资源，对不同的数据流提供不同 ...
电信传输理论-罐装知识
CH1-传输通信的基本概念5 block系统模型
source、transmitter、Transmission system、receiver、destination
Telecommunication 的定义
a transmission of signals in a long distance
奈培和分贝
dB:10log(\frac{P_2}{P_1}); Np=\frac{1}{2}ln(\frac{P_2}{P_1})Np=8.686dB
CH2-数据传输传输损伤传输损伤来自
衰减（Attenuation）和传输失真（Attenuation distortion）
延迟失真（Delay distortion）
噪声（Noise）
其中噪声可以细分为：
热噪声 thermal noise；$N=kTB$,玻尔兹曼常$k=1.38\times10^{-23}J/K$
互调噪声 intermediation noise
串扰 crosstalk
冲击噪声 impulse noise
信道容量
奈奎斯特带宽$R_B=2B$
香农公式$C=Blog_2(1+SNR)$
...
现代通信网络-LC7传输层
本节对应中文书第五章
引入在IP层中，已经完成了大规模的网络路由，此时网络中的两台主机已经可以通信。但是实际上，通信的是你电脑上的应用进程，例如QQ，微信，腾讯会议等等。在另一端也是一样，例如腾讯的服务器上的QQ服务端进程。运输层提供的就是应用进程间的通信。
运输层的两个主要协议TCPTCP协议的头部如下图所示
套接字：IP地址+端口号被称为TCP层中的套接字（Socket）。
请注意，socket 这个名词有时容易使人把一些概念弄混淆，因为随着互联网的不断发展以及网络技术的进步，同一个名词 socket却可表示多种不同的意思。例如:
允许应用程序访问连网协议的应用编程接口API(Application Programming Interface)，即运输层和应用层之间的一种接口，称为socket API, 并简称为 socket。
在socket API 中使用的一个函数名也叫做 socket。
调用 socket 函数的端点称为 socket，如“创建一个数据报 socket”
调用socket函数时，其返回值称为 socket 描述符，可简称为 socket。
在操作系统内 ...