第四章金属催化剂及其催化作用
1、金属催化剂的应用及其特性
1）金属催化剂的应用
金属催化剂：指催化剂的活性组分是纯金属或者合金
纯金属催化剂：指活性组分只由一种金属原子组成，这种催化剂可单独使用，也可负载在载体上
合金催化剂：指活性组分由两种或两种以上金属原子组成
2）金属催化剂的特性
常用的金属催化剂的元素是d区元素，即过渡元素（ⅠB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ族元素）
金属催化剂可提供的各种各样的高密度吸附反应中心
2、金属催化剂的化学吸附
1）金属的电子组态与气体吸附能力间的关系
（1）金属催化剂化学吸附能力取决于金属和气体分子的化学性质，结构及吸附条件
（2）具有未结合d电子的金属催化剂容易产生化学吸附
（3）价键理论：不同过渡金属元素的未结合d电子数不同，他们产生化学吸附的能力不同，其催化性能也不同（4）配位场理论：金属表面原子核体相原子不同，裸露的表面原子与周围配位的原子数比体相中少，表面原子处于配位价键不饱和状态，他可以利用配位不饱和的杂化轨道与被吸附分子产生化学吸附。（5）吸附条件对进水催化剂的吸附的影响：
低温有利于物理吸附，高温有利于化学吸附
高压有利于物理吸附，也有利于化学吸附
2）金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系
（1）金属催化剂的电子逸出功（脱出功）
定义：将电子从金属催化剂汇中移到外界（通常是真空环境中）所需做的最小功，或者说电子脱离金属表面所需要的最低能量
符号：Φ，在金属能带图中表现为最高空能级与能带中最高填充电子能级的能量差
意义：其大小代表金属失去电子的难易程度或说电子脱离金属表面的难易
（2）反应物分子的电离势
定义：指反应物分子将电子从反应物中移到外界所需的最小功，用I表示。
意义：其大小代表反应物分子失去电子的难易程度。
电离能：激发时所需的最小能量
（3）化学吸附键和吸附状态
①当Φ>I时，电子将从反应物分子向金属催化剂表面专业，反应物分子变成吸附在金属催化剂表面上的正离子。反应物分子与催化剂活性中心吸附形成离子键，它的强弱程度决定于Φ与I的相对值，两者相差越大，离子键越强。这种正离子吸附层可以降低催化剂表面的电子逸出功。随着吸附量的增加，Φ逐渐降低。
②当Φ ③当Φ≈I时，电子难以由催化剂向反应物分子转移，或由反应物分子向催化剂转移，常常是二者各自提供一个电子而共享，形成共价键。这种吸附键通常吸附热较大，属于强吸附。 如果反应物带有孤立的电子对，而金属催化剂上有接受电子对的部位，反应物分子就会将孤立的电子对给予金 属催化剂，而形成配价键结合，此时产生了L酸中心。 化学吸附后金属逸出功Φ发生变化。 化学反应的控制步骤常常与化学吸附态有关。若反应控制步骤是生成的负离子吸附态时，要求金属表面容易给出电子，即Φ值要小，才有利于造成这种吸附态。若反应控制步骤是生成的正离子吸附态时，则要求金属催化剂表面容易得到电子，即Φ要大些，才有利于造成这种吸附态。 ④金属催化剂化学吸附与催化活性的关系（“火山型”规则）：通常认为化学吸附键为中等，即表面中间物种的稳定性适中，这样的金属催化剂具有最好的催化活性。 3、金属催化剂电子因素与催化作用的关系 研究金属化学键的理论： （1）能带理论 ①能带的形成 金属元素以单个原子状态存在时，电子层结构存在着分立的能级。当金属元素以晶体形式存在时，金属原子紧密堆积，原子轨道发生重叠，分离的电子能级扩展成为能带。 电子共有化：金属晶体中的电子能在整个晶体中自由往来的特征 电子共有化规律：电子共有化只能在能量相近的能级上发生。 ②公有化能带特点 电子共有化后，能带中的能级不能保持原有单个原子的能级，必须根据晶体所含原子的个数分裂成为和原子个数相同的互相非常接近的能级，形成所谓的“公有化能级”，能级共有化后有的能级的能量略有增加，有的能级的能量略有降低。 d壳层的电子云相互重叠较少 s能级间的相互作用很强，能带通常很宽，约20eV p能级之间和低能级之间的相互中用比较弱，这些能带一般也比较窄，约4Ev ③能带中电子填充情况 由Pauling原理可知每个能级最多容纳2个电子，由N个原子组成的晶体，s能带有N个共有化能级，所以s能带最多容纳2N个电子。p能带有3N个共有化能级，最多可容纳6N个电子。而d能带有5N个共有化能级，可容纳10N个电子。 在金属晶体能带中，通常电子总是处于较低的能级。由于元素总的电子数和能带相对位置不同，在周期表的同一周期中，能带被电子充满的程度是有变化的。 ④过渡金属晶体的能带结构（d带空穴） d带空穴：d带中不饱和电子的个数 铁磁性金属铁、钴、镍原子的d带空穴数分别为2.2、1.7和0.6。 ⑤过渡金属催化剂“d带空穴”与催化活性关系 d带空穴参与化学吸附和催化反应。 d带空穴数越多，接受反应物电子配位的数目也越多。 只有当d带空穴数和反应物分子需要电子转移的数目相近时，产生的化学吸附是中等的，这样才能较好的催化活性。 （2）价键理论 假定：金属晶体是单个原子通过价电子之间形成共价键结合而成，其共价键是由nd、（n+1）s和（n+1）p轨道参与的杂化轨道。 成键d轨道：参与杂化的d轨道 原子d轨道：没有参加杂化的d轨道 金属原子电子分类：成键电子—填充到杂化轨道，形成金属键 原子电子（未结合电子）—填充到原子轨道，对金属键形成不起作用，但与金属磁性和化学吸附有关。补充：电子占用的最高能级为Fermi能级（费米能级） 4、金属催化剂晶体结构与催化剂作用的关系 1）金属催化剂的晶体结构 （1）晶格 晶体：是由在空间排列得很有规律的微粒（原子、粒子、分子）组成 晶格：原子在晶体中排列的空间格子（空间点阵） 三种典型结构： ①体心立方晶格：在正方体的中心还有一个晶格点，配位数为8 ②面心立方晶格：在正方体的六个面的中心处各有一个晶格点，配位数为12 ③六方密堆晶格：在六方棱柱体的中间还有三个晶格点，配位数为12 7个晶系、14种空间点阵、32个对称类型、230个空间群 （2）晶格参数 ①立方晶格：晶轴a=b=c，轴角α=β=γ ②六方密堆晶格：晶轴a=b≠c，轴角α=β=90o，γ=120o （3）晶面（密勒指数）：空间点阵可以从不同的方向划分为若干组平行的平面点阵，平面点阵在晶体外形上表现为晶面。 2）晶体结构催化作用的影响 吸附位：金属催化剂的表面活性中心的位置 独立吸附：金属催化剂的几何因素对催化作用影响较小 双位吸附：同时涉及到两个吸附位，金属催化剂吸附位的距离要与反应物分子的结构相适应 多位吸附：同时涉及两个以上吸附位，这样不但要求催化剂吸附位的距离要合适，吸附位的排布（晶面花样）也要适宜 巴兰金基本观点：反应物分子扩散到催化剂表面，首先物理吸附在催化剂活性中心上，然后反应物分子的指示集团（指分子中与催化剂接触进行反应的部分）与活性中心作用，于是分子发生变形，生成 表面中间络合物（化学吸附），通过进一步催化反应，最后解吸成产物。 （1）多位理论的几何适应性：指示集团的几何对称性与表面活性中心结构的对称性相适应，才能具有催化作用。（2）多位理论的能量适应性：（能量适应原则）最适宜的催化剂吸附位能（q）大致等于键能和的一半，活化能大致等于反应热的一半。 3）金属催化剂晶格缺陷和不均一表面对催化剂性能的影响 （1）金属催化剂劲歌缺陷及其催化作用的影响 晶格缺陷分类：点缺陷、线缺陷 点缺陷：指在金属晶格上缺少原子或者有多余的原子（间隙原子） 弗兰克尔缺陷：原子离开完整晶格变成间隙原子 肖特基缺陷：原子离开完整晶格而排列到晶体表面 点缺陷形成原因： ①机械点缺陷：在机械作用下常常造成某些晶格点缺少原子或晶格点间出现间隙原子 ②电子缺陷：在热和光的作用下劲歌上出现不正常离子 ③化学缺陷：在制备时，化学过程产生局外原子或离子，出现在晶格点上或晶格之间。 线缺陷：指一排原子发生位移（错位），位错通常分为：边位错（泰勒位错：晶格之间发生平移）、螺旋位错（勃格斯位错：晶格受扭力作用而产生） 注：位错和点缺陷附近的原子有较高的能量，增加了价键不饱和性，容易与反应物分子作用，表现出活性较高。 5、负载型金属催化剂及其催化作用 1）金属分散度与催化活性的关系 分散度：指金属晶粒大小而言。晶粒大，分散度小；晶粒小，分散度大。 高分散负载型金属催化剂：金属在载体表面上呈微晶状态或原子团及原子状态分布 分散度（D）=表相原子数/（表相+体相）原子数 几何因素：如果催化剂的活性取决于平均表面原子数，晶粒越小变化越明显。如果活性取决于角原子数，随晶体变大活性在很大范围内是要连续下降的。 能量因素：配位数低的表面原子吸附分子的能力比配位数较高的表面原子更强烈。 分散度是影响催化剂活性的一个主要原因，在于催化剂在一定粒度下给出最大有效表面积。 金属催化剂晶粒大小（分散度）对催化作用的影响： （1）几何因素印象催化反应（2）比表面积（3）电子性质与载体不同 2）金属催化反应的结构敏感性 金属催化反应分类：结构敏感反应、结构不敏感反应 结构敏感反应：指反应速率对金属表面的微细结构变化敏感的反应，这类反应的反应速率依赖于晶粒的大小、载体的性质等 结构不敏感反应：指反应速率不受表面微细结构变化的影响 负载金属催化剂的分散度（D）和以转换频率（TOF）表示的每个表面原子单位时间内的活性之间在不同催化反应中存在着不同关系，可分为四类：①TOF与D无关②TOF与D增加③TOF与D减小④TOF与D有最大值 3）金属与载体的相互作用 （1）两者相互作用局限在金属颗粒和载体的接触部位，在界面部位分散的金属原子可保持阳离子性质，他们会对金属表面原子的电性质产生影响，进而影响催化剂吸附和催化性能。 （2）当分散度特别大时，分散为细小粒子的金属溶于载体氧化物的晶格，或生成混合氧化物 （3）金属颗粒表面被来自载体氧化物涂饰 载体和金属之间的强相互作用（SMSI）,在SMSI状态下的金属催化剂反应性能有以下变化趋势： （1）对结构不敏感反应（2）对结构敏感反应（3）对CO加氢反应，活性提高约一个数量级，高级烃产物的选择性增加。 4）负载金属催化剂的氢溢流现象 氢溢流：可引起氢吸附速率和吸附量的增加，也可防止催化剂失活 氢溢流现象表明：催化剂表面上的吸附物种是流动的。 6、合金催化剂及其催化作用 1）合金的分类和表面富集 （1）合金的分类： ①机械混合：各金属原子仍保持其原来的晶体结构，只是粉碎后机械地混合在一起（常用于晶格结构不同的金属，不符合化学计量） ②化合物合金：两种金属复合化合物计量的比例，金属原子间靠化学力结合组成的金属化合物（常用语晶格相同或相近，原子半径差不多的金属） ③固溶体：一种固态溶液，其中一种金属元素可视为溶剂，另一种较少的金属可视为溶解在溶剂中的溶质。分为填隙式固溶体（一种原子无规则地溶解在另一种金属晶体的间隙位置中）和代替式固溶体（一种原子无规则地代替另一种金属晶格中的原子） （2）合金的表面富集（几何效应） 大多数合金都会发生表面富集现象，使其合金的表相组成与体相组成不相同。 决定因素： ①合金中表面自由能较低（升华热较低）的组分容易在表面富集（因为表面自由能的很小差别就会造成很大的表面富集） ②合金表相组成与接触的气体性质有关，与气体有较高吸附热的组分容易在表面富集。 2）合金的电子效应和几何效应与催化作用的关系 合金中的几何效应和电子效应对催化作用都有影响，前者对结构敏感型反应影响更大。 合金作用是调变金属催化剂的一种有效方法，它除了影响催化活性外，也影响反应的选择性。 第五章过渡金属氧（硫）化物催化剂及其催化作用 1、过渡金属氧（硫）化物催化剂的应用及氧化物的类型 1）过渡金属氧（硫）化物催化剂的应用及其特点 过渡金属氧化物催化剂的电子特性 （1）过渡金属氧化物中金属阳离子的d电子层容易失去或得到电子，具有较强的氧化还原性能 （2）过渡金属氧化物具有半导体性质。因为过渡金属氧化物受气氛和杂质的影响，容易产生偏离化学计量的组成，或者由于引入杂质原子或离子使其具有半导体性质。 （3）过渡金属氧化物中金属离子内层价轨道保留原子轨道特性，当与外来轨道相遇时可以重新劈裂，组成新的轨道。 （4）过渡金属氧化物催化剂和过渡金属催化剂都可以催化氧化还原型反应，过渡金属氧化物催化剂比过渡金属催化剂更优越的是它耐热、抗毒性能强，过渡金属氧化物还具有光敏、热敏、杂质敏感性能，因此便于催化剂调变。 2）过渡金属氧化物催化剂的结构类型：M2O型（Cu2O）、MO型（NaCl）、M2O3型（Ti2O3、Gr2O3、Rh2O3）、MO2型（TiO2、VO2、MoO2）、M2O5型（V2O5）、 MO3型（MoO3） 2、金属氧化物中的缺陷和半导体性质 1）半导体的能带结构和类型 （1）半导体的能带结构 满带：凡是能被电子完全充满的能带 导带：凡是没有完全被电子充满的能带 空带：根本没有填充电子的能带 禁带：在导带（空带）和满带之间没有能级，不能填充电子的区间 金属：满带和导带相联在一起，导带中有自由电子，在电场作用下自由电子可以移动，产生电流，其电阻率特别小。 绝缘体：满带和导带间的宽度（禁带宽度）较宽，通常在5～10eV之间，满带中的价电子难以激发到导带中去，它不存在自由电子和空穴，电阻很大，不能导电，电阻对温度变化不敏感。 半导体：介于导体和绝缘体之间，他的禁带很窄，通常在0.2～3eV。（只有在绝对零度时，满带才被电子完全充满，此时半导体与绝缘体无区别） （2）半导体的分类：本征半导体（既有电子导电，又有空穴导电）、n型半导体（电子导电）、p型半导体（空穴导电） 施主能级：靠近导带下部的杂质能级 受主能级：杂质能级靠近满带上部 n型半导体：在施主能及上的自由电子，很容易激发到导带中，产生自由电子导电 p型半导体：在受主能级上有空穴存在，很容易接受满带中跃迁的电子，使满带产生正点空穴，并进行空穴导电。 （3）半导体催化剂的费米能级E f、逸出功φ 费米能级E f：表征半导体性质的重要物理量（电子占用的最高能级），是半导体中电子的平均位能，它和电子逸出功φ有直接关系。 逸出功φ：指把一个电子从半导体内部拉到外部变为自由电子时所需的最低能量（克服电子平均位能所需的能量） 从费米能级到导带顶之间的能量差就是逸出功 注：费米能级高低和逸出功大小可用来衡量半导体给出电子难易 费米能级在半导体中的位置： ①p型半导体E f应处于满带项处E v和受主能级E A之间的中间位置 ②n型半导体E f应处于导带项处E c和施主能级E A之间的中间位置 ③本征半导体E f应处于满带项处E v和导带项处E c之间的中间位置 逸出功大小比较：n型半导体＜本征半导体＜p型半导体 2)n型和p型半导体的生成 （1）n型半导体的生成 ①非化学计量比化合物中含有过量的金属原子或低价离子可生成n型半导体 ②负离子（氧）缺位 ③高价离子取代晶格中的正离子 ④向氧化物引入电负性小的原子 因此：n型半导体导电主要取决于导带中的自由电子数。提高温度，提高施主能级位置，增加施主杂质的浓度都可提高n型半导体的导电性能。 （2）p型半导体的生成 ①氧化物中正离子缺位的非化学计量化合物可生成p型半导体 ②用低价正离子取代晶格中的正离子，可生成p型半导体 ③通过向晶格掺入电负性大的间隙原子，可生成p型半导体 因此：降低温度，降低受主能级的位置或增加受主杂质的浓度，都可以使p型半导体导电性能提高。 杂质能级的产生原因： ①制备过程中造成的晶格缺陷和处理时产生非化学计量 ②通过掺杂来调节n型和p型半导体杂质能级，以便改善催化剂的活性和选择性 3、半导体催化剂的化学吸附与半导体电子催化理论 1）半导体催化剂的化学吸附 （1）施电子气体和受电子气体在半导体表面上吸附时对E ①弱键吸附：半导体催化剂的自由电子或空穴没有参与吸附键的形成，被吸附分子仍保持电中性 ②受主键吸附（强n键吸附）：指吸附分子从半导体催化剂表面得到电子，吸附分子以负离子态吸附 ③施主键吸附（强p键吸附）：指吸附分子将电子转移给半导体表面，吸附分子以正离子态吸附 2）氧化物催化剂的半导体机理 （1）半导体催化的电子机理：在半导体催化剂上发生的催化反应通常伴有反应物与催化剂之间的电子转移，即 反应物在半导体催化剂表面化学吸附形成单电子键、双电子键或离子键，是反应 物分子被活化，然后进行一系列化学反应。 有反应机理可见： ①反应物在催化剂表面不同部位上形成不同的吸附态，相互作用生成产物 ②半导体催化剂成为反应中电子转移的桥梁，也可以将半导体催化剂视为一个电子泵，它把电子从一种反应物中输送到另一种反应物中，使反应不断循环下去 ③两种反应物吸附键电子转移快慢将直接影响总反应速度，哪步电子转移慢，哪步便成为控制步骤 ④当施主键吸附慢时称为施主型反应；当受主键吸附慢时称为受主型反应。不同类型的反应调变半导体催化剂的方法不同。 4、过渡金属氧化物催化剂的氧化—还原机理 17 第一章 复习课时所提重点： 1.什么是城市？特征？内涵？ 2.不同阶段城市的发展特征 3.什么是城镇化？定义、内涵、S型曲线3阶段 1.城市的概念： 城：防御性的构筑物；市：交易的场所； 字面意思：防御和交易的场所 2.城市的内涵：一定数量的非农人口和非农产业的集聚地，一种有别于乡村的居住和社会组织形式；人口数量、产业结构、职能（城市是有着商业交换的居民点） 3.城市的特征： 1）非农业的（第二、三产业）职能 2）高度密集的生活居住空间 3）较为确定的领域界限 4）公共的人工环境和人工景观 4.城市发展不同阶段特征及影响因素 城市发展两阶段：农业社会（前工业化时期、古代的城市）---工业社会（工业化时代、近代的城市） 1）古代城市的发展： 城市与防御要求； 社会形态发展（社会的阶级分化与对立）与城市的布局； 政治体制对城市的影响： 中国：中央集权，政治统治中心； 欧洲：封建城邦，神权统治 经济体制对城市的影响； 2）近代城市的发展： 城市工业的发展与人口的聚集：工业化吸收大量的农业人口工业化初期城市发展的典型形态：圈层式向外扩张 城市布局变化； 城市与环境； 居住条件恶化； 卫生条件差； 环境污染； 交通问题； 科学技术的发展：生产和人口的聚集——生产力的聚集； 3）二战后的城市的发展： 城市/城镇化进程加快； 生态环境问题凸显； 城市空间布局结构变化； 城镇群/城镇密集区的发展：城市群——有核心城市； 城市发展的主要形式：城市的外延扩展 城市发展的主要形态：大城市----中心向外圈层式扩展； 单中心----沿交通干线放射发展 中心城与周边卫星城发展形式 多中心开放组合式发展 以中心城为核心的城镇群 城市：集聚效应----第三产业的集中造成 辐射效应----强大的经济实力带动 小汽车进入家庭会造成城市蔓延，市中心的衰退 建新城的优点：与大城有关联，疏解城市人口，集聚效应大于卫星城 5.城镇化 1）定义：人类生产和生活方式由乡村型向城镇型转化的历史过程，表现为乡村人口向城镇人口转化以及城市不断发展和完善的过程 2）内涵：农业劳动力转移；人口地域空间积聚；城市物质和环境的改善；城市文明和城市生活方式的传播和完善 型曲线： 3）“S” 化工原理（上）各章主要知识点 绪论「 三个传递：动量传递、热量传递和质量传递 三大守恒定律：质量守恒定律——物料衡算；能量守恒定律——能量衡算；动量守恒定律——动量衡算 第一节流体静止的基本方程 、密度 1. 气体密度： m pM V RT 2. 液体均相混合物密度: 1 a 1 a 2 a n -（m —混合液体的密度， a —各组分质量分数， n — 各组 分密度） m 1 2 n 3. 气体混合物密度： m 1 1 2 2 n n （ m —混合气体的密度， —各组分体积分数） 4. 压力或温度改变时， 密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体 （液体）；若有显著的改变则称为可压缩流体 （气体）。 、.压力表示方法 1、常见压力单位及其换算关系： 1atm 101300 Pa 101.3kPa 0.1013MPa 10.33mH 2O 760mmHg 2 、压力的两种基准表示：绝压（以绝对真空为基准） 、表压（真空度）（以当地大气压为基准，由压力表或真空表测岀） 表压=绝压一当地大气厂 真空度=当地大气 三、流体静力学方程 1、静止流体内部任一点的压力，称为该点的经压力，其特点为： （1） 从各方向作用于某点上的静压力相等； （2） 静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面； （3） 在重力场中，同一水平面面上各点的静压力相等，高度不同的水平面的经压力岁位置的高低而变化。 2 、流体静力学方程（适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体） P 1 g （z 1 Z 2） d （Z 1 Z 2） g z p （容器内盛液体，上部与大气相通， p/ g —静压头，"头"一液位高度，z p —位压头 或位头） 上式表明：静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关，所在位置与低则压力愈大。 四、流体静力学方程的应用 1 、 U 形管压差计 指示液要与被测流体不互溶，且其密度比被测流体的大。 测量液体：P 1 p 2 （ 0 ）gR g （z 2乙） 测量气体：p 1 p 2 0gR 2、双液体U 形管压差计 p 1 p 2 （ 2 第二节流体流动的基本方程 一、基本概念 3 1 1 、体积流量（流量 V s ）:流体单位时间内流过管路任意流量截面（管路横截面）的体积。单位为 m s 2 、质量流量（ m s ）：单位时间内流过任意流通截面积的质量。单位为 kg s 1 m s V s P 2 P 1 g p g 1 )gR By 夜阑寄语（yljy52725） 1绪论：1、了解通信的基本概念；2、了解通信中相关的消息、信息、信号之间的关系；3、正确区分数字信号和模拟信号；4、掌握各类通信系统（通信基本模型、模拟通信系统模型、数字通信系统模型）；5、掌握数字通信的特点以及通信的方式（单工、双工、半双工）；6、了解各类通信系统分类；7、信息的度量（信息量、熵）；8、通信系统的性能指标（有效性、可靠性）。 2确知信号：1、了解确知信号概念以及信号类型；2、了解功率信号的频谱以及能量信号的频谱密度。 3随机过程：1、掌握随机过程的概念；2、了解各态历经的概念；3、掌握平稳随机过程的自相关函数的性质以及对应的功率谱密度；4、了解高斯随机过程的概念以及掌握其性质；5、平稳随机过程通过线性系统相关参数的变化； 6、掌握窄带随机过程的概念以及窄带随机过程对应的各类分量的统计特性； 7、掌握高斯白噪声（明确白噪声的概念）。 4信道:1、了解有线信道和无线信道的概念并且常见的该信道类型；2、掌握信道的数学模型（调制信道、编码信道）；3、了解信道特性对信号传输特性的影响；4、了解信道中噪声的类型以及该噪声对信号传输所造成的影响； 5、掌握信道容量的概念以及计算式（Shannon公式）。 5模拟调制系统：1、掌握幅度调制（线性调制-AM、DSB、SSB、VSB）系统的概念及一般传输模型和解调模型（包络检波-非相干解调、相干解调）；2、掌握各类线性调制系统（AM、DSB、SSB、VSB）的输出波形以及各类解调方式的抗噪声性能（信噪比增益）；3、掌握判断各类线性调制系统性能的优劣；4、了解角度调制（非线性调制）的概念及对应的（FM、PM）传输模型； 5、掌握两类非线性调制之间的相互转换关系（PM->FM）； 6、了解非线性调 制系统的解调模型及其抗噪性能（信噪比增益）；7、掌握门限效应的概念以及产生的原因；8、了解信号的加重技术；9、掌握各类模拟调制系统的比较以及各自适用的实际情况。 6数字基带传输系统：1、了解基带信号的概念及其谱特性；2、掌握数字基带传输的几种常见码型（AMI、HDB3、Manchester、双相码、CMI）的编码规则以及各自的适用场合；3、掌握数字基带传输系统的传输模型以及理解码间串扰的概念；4、掌握数字基带传输系统的无码间串扰的时频条件；5、掌握数字基带传输系统的无码间串扰特性的设计；6、了解基带传输系统（二进制单极性/双极性）的抗噪声性能（判决门限）；7、掌握眼图的产生以及由其可以确定的参数类型；8、理解部分响应系统和时域均衡的实际意义。7数字带通传输系统：1、掌握产生各类二进制数字调制（ASK、FSK、PSK、DPSK）的系统模型以及各自的解调模型；2、掌握DPSK系统的产生原因；3、掌握各类二进制数字调制的输出波形；4、掌握各类二进制数字调制系统的抗噪声性能及其相应比较。 8新型调制系统：1、了解QAM系统； 2、掌握MSK系统的特点；3、掌握OFDM 系统的特性及其传输特点。 9数字信号的最佳接收：1、掌握数字信号的最佳接收概念；2、掌握最佳接收机的模型（确知信号、随相信号、/起伏信号）；3、掌握匹配滤波器的结构;3、了解最佳基带系统。 10信源编码：1、了解模拟信号数字化步骤（抽样、量化、编码）；2、掌握各类抽样方式（理想抽样、自然抽样、平顶抽样—特点）；3掌握各类量化（均匀量化、非均匀量化）方式；4、掌握PCM编码机及其编码方式；5、了解 1.通信系统的基本概念 信息、数据和信号 信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态 数据是信息的载体，是信息的表现形式。 信号是数据在传输过程的具体物理表示形式，具有确定的物理描述。 传输介质是通信中传送信息的载体，又称为信道 模拟通信和数字通信 通信系统主要由5个基本系统元件构成，信源、转换器、信道、反转换器、信宿 源系统将信源发出的信息转换成适合在传输系统中传输的信号形式，通过信道传输到目的系统，目的系统再将信号反变换为具体的信息 通过系统的传输的信号一般有模拟信号和数字信号两种表达方式 模拟信号是一个连续变化的物理量，即在时间特性上幅度（信号强度）的取值是连续的，一般用连续变化的电压表示 数字信号是离散的，即在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列来表示 数字信号比模拟信号可靠性高，数字信号比较容易存储、处理和传输 数据通信的技术指标 1、信道带宽：是描述信道传输能力的技术指标，它的大小是由信道的物理特性决定的。 信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带度 2、数据传输速率：称为比特率，是指信道每秒钟所能传输的二进制比特数，记为bps，常见的单位有Kbps、Mpbs、Gbps等，数据传输速率的高低，由每位数据所占的时间决定，一位数据所占用的时间宽度越小，则传输速率越高 3、信道容量： 信道的传输能力是有一定限制的，信道传输数据的速率的上限，称为信道容量，一般表示单位时间内最多可传输的二进制数据的位数 C=Wlog2(1+S/N) C为信道容量；W为信道带宽；N为噪声功率；S为信号功率 S/N为信噪比，用来描述信道的质量，噪声小的系统信噪比高，信噪比S/N通常用10lg(S/N)来表示，其单位为分贝。 无噪声离散信道容量公式为C=2Wlog2L (L为传输二进制信号) 4、波特率： 是传输的信号值每秒钟变化的次数，如果被传输的信号周期为T，则波特率Rb=1/T。Rb 称为波形速率或调制速率。 R=Rblog2V V表示所传输信号所包含的离散电平数 5、信道延迟 信号沿信道传输需要一定的时间,就是信道延迟,信道延迟时间的长短,主要受发送设备和接收设备的响应时间、通信设备的转发和等待时间、计算机的发送和接收处理时间、传输介质的延迟时间等的影响。 信道延迟=计算机的发送和接收处理时间+传输介质的延迟时间+发送设备和接收设备的称 1、城市规划领域中城市得内涵就是什么？ 答:从城市规划得角度而言，城市就是一个以人为主体，以空间有效利用为特征，以聚集经济效益为目得，通过规划建设而形成得集人口，经济，科学技术与文化于一体得空间地域系统。这一概念涵盖四个方面得含义：（1）城市得人本性，城市就是为人得福利提高，人得能力建设而存在得；（2）城市得聚集性，城市就是最节约得空间资源配置形态；（3）城市规划得必要性，城市规划就是实现科学管理得有效方式；（4）城市得多元性，城市就是区域得社会，经济，文化中心。 2、城市规划得内涵就是什么？ 答：城市规划就是为了实现一定时期内城市得经济与社会发展目标，二进行得确定城市性质、规模与发展布局，合理利用城市土地，协调城市空间布局与进行各项建设得综合部署与全面安排。城市规划就是建设城市与管理城市得基本依据，就是保障城市空间资源有效配置与土地合理利用得前提与基础，就是实现城市经济与社会发展目标得重要手段之一。 3、城市发展得规律有哪些？ 答：（一）城市现代化得发展规律1、人口大量城市化2、产业不断高级化3、社会结构逐步优化4、市民素质不断提高（二）城市发展得空间变化规律1、城市空间聚集2、城市空间扩散3、集散与扩散得统一（三）城市集群得发展规律 4、城市规划得发展趋势如何？ 答：1、宏观研究得拓展与微观研究得深入2、将时间要素引入城市规划设计与研究3、多种学科交叉推动城市规划发展 5、城市规划得学科如何定位？ 答：城市规划学科从实践中产生并服务于实践，对城市发展中实际问题得解释与解决就构成了规划学科存在得意义与价值基础。现代城市规划学科形成与发展得目得就是解决城市发展过程中得种种弊病，即城市问题。城市规划就是以城市及其空间为研究对象得一门综合性学科。对城市及其空间发展得控制与引导就是城市规划学科得本质与核心。 6、城市规划得作用有哪些？在城市建设中，城市规划需要完成得任务就是什么？ 答：作用：（1）规范城市土地开发秩序（2）引导市场达到规划目标（3）促进经济协调发展 任务：(1)保证城市规划按照合理得程序进行科学得编制，修订与实施，使城市有规划，并按照规划进行建设（2）通过审批管理与规划立法以及一系列规章制 化工原理（上）各章主要知识点 三大守恒定律：质量守恒定律——物料衡算；能量守恒定律——能量衡算；动量守恒定律——动量衡算 第一节 流体静止的基本方程 一、密度 1. 气体密度：RT pM V m = = ρ 2. 液体均相混合物密度： n m a a a ρρρρn 22111+++=Λ （m ρ—混合液体的密度，a —各组分质量分数，n ρ—各组 分密度） 3. 气体混合物密度：n n m ρ?ρ?ρ?ρ+++=Λ2211（m ρ—混合气体的密度，?—各组分体积分数） 4. 压力或温度改变时，密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体（液体）；若有显著的改变则称为可压缩流体（气体）。 二、.压力表示方法 1、常见压力单位及其换算关系： mmHg O mH MPa kPa Pa atm 76033.101013.03.10110130012===== 2、压力的两种基准表示：绝压（以绝对真空为基准）、表压（真空度）（以当地大气压为基准，由压力表或真空表测出） 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压 三、流体静力学方程 1、静止流体内部任一点的压力，称为该点的经压力，其特点为： （1）从各方向作用于某点上的静压力相等； （2）静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面； （3）在重力场中，同一水平面面上各点的静压力相等，高度不同的水平面的经压力岁位置的高低而变化。 2、流体静力学方程（适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体） )(2112z z g p p -+=ρ )(2121z z g p g p -+=ρρ p z g p =ρ（容器内盛液体，上部与大气相通，g p ρ/—静压头，“头”—液位高度，p z —位压头 或位头） 上式表明：静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关，所在位置与低则压力愈大。 四、流体静力学方程的应用 1、U 形管压差计 指示液要与被测流体不互溶，且其密度比被测流体的大。 测量液体：)()(12021z z g gR p p -+-=-ρρρ 测量气体： gR p p 021ρ=- 2、双液体U 形管压差计 gR p p )(1221ρρ-=- 第二节 流体流动的基本方程 一、基本概念 1、体积流量（流量s V ）：流体单位时间内流过管路任意流量截面（管路横截面）的体积。单位为13 -?s m 2、质量流量（s m ）：单位时间内流过任意流通截面积的质量。单位为1 -?s kg s s V m ρ= 第一章 1.通信的目的是传输消息中所包含的息。消息是信息的物理表现形式，信息是消息的有效内容。.信号是消息的传输载体。 2.根据携载消息的信号参量是连续取值还是离散取值，信号分为模拟信号和数字信号．， 3.通信系统有不同的分类方法。按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号（信号特征分类），相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统。 4.数字通信已成为当前通信技术的主流。 5.与模拟通信相比，数字通信系统具有抗干扰能力强，可消除噪声积累；差错可控；数字处理灵活，可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输；易集成，成本低；保密性好等优点。缺点是占用带宽大，同步要求高。 6.按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。 7.按数据码先排列的顾序可分为并行传输和串行传输。 8.信息量是对消息发生的概率（不确定性）的度量。 9.一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时，信源的熵有最大值。 10.有效性和可靠性是通信系统的两个主要指标。两者相互矛盾而又相对统一，且可互换。在模拟通信系统中，有效性可用带宽衡量，可靠性可用输出信噪比衡量。 11.在数字通信系统中，有效性用频带利用率表示，可靠性用误码率、误信率表示。 12.信息速率是每秒发送的比特数；码元速率是每秒发送的码元个数。 13.码元速率在数值上小于等于信息速率。码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。 第二章 14.确知信号按照其强度可以分为能量信号和功率信号。功率信号按照其有无周期性划分，又可以分为周期性信号和非周期性信号。 15.能量信号的振幅和持续时间都是有限的，其能量有限，（在无限长的时间上）平均功率为零。功率信号的持续时间无限，故其能量为无穷大。 16.确知信号的性质可以从频域和时域两方面研究。 17.确知信号在频域中的性质有4种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 18.周期性功率信号的波形可以用傅里叶级数表示，级数的各项构成信号的离散频谱，其单位是V。 19.能量信号的波形可以用傅里叶变换表示，波形变换得出的函数是信号的频谱密度，其单位是V/Hz 。 20.只要引入冲激函数，我们同样可以对于一个功率信号求出其频谱密度。 21.能量谱密度是能量信号的能量在频域中的分布，其单位是J/Hz。功率谱密度则是功率信号的功率在频域中的分布，其单位是W／Hz。 22.周期性信号的功率谱密度是由离散谱线组成的，这些谱线就是信号在各次谐波上的功率分量|Cn|2，称为功率谱，其单位为w。但若用δ函数表示此谱线。则它可以写成功率谱密度|C（f）|2δ（f-nf0）的形式。 23.确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相天函数。 24.自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。 25.能量信号的自相关函数R(O)等于信号的能量；而功率信号的自相关函数R(O)等于信 ★分集接收：分散接收，集中处理。在不同位置用多个接收端接收同一信号①空间分集：多副天线接收同一天线发送的信息，分集天线数（分集重数）越多，性能改善越好。接收天线之间的间距d ≥3λ。②频率分集：载频间隔大于相关带宽 移动通信900 1800。③角度分集：天线指向。④极化分集：水平垂直相互独立与地磁有关。 ★起伏噪声：P77是遍布在时域和频域内的随机噪声，包括热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声。 ★各态历经性：P40随机过程中的任意一次实现都经历了随机过程的所有可能状态。因此，关于各态历经性的一个直接结论是，在求解各种统计平均（均值或自相关函数等）是，无需做无限多次的考察，只要获得一次考察，用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值即可，从而使测量和计算的问题大为简化。 部分相应系统：人为地、有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除，从而可以达到改善频谱特性，压缩传输频带，是频带利用率提高到理论上的最大值，并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的目的。通常把这种波形称为部分相应波形。以用部分相应波形传输的基带系统成为部分相应系统。 多电平调制、意义：为了提高频带利用率，可以采用多电平波形或多值波形。由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码，在波特率相同（传输带宽相同）的条件下，比特率提高了，因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中得到了广泛应用。 MQAM ：多进制键控体制中，相位键控的带宽和功率占用方面都具有优势，即带宽占用小和比特信噪比要求低。因此MPSK 和MDPSK 体制为人们所喜用。但是MPSK 体制中随着M 的增大，相邻相位的距离逐渐减小，使噪声容县随之减小，误码率难于保证。为了改善在M 大时的噪声容限，发展出了QAM 体制。在QAM 体制中，信号的振幅和相位作为作为两个独立的参量同时受到调制。这种信号的一个码元可以表示为： )cos()(0k k k t A t S θω+=，T k t kT )1(+≤<，式中：k=整数；k θ和k A 分别可以取多个离散值。 （解决MPSK 随着M 增加性能急剧下降） ★相位不连续的影响：频带会扩展；包络产生失真。 ★相干解调与非相干解调：P95 相干解调：也叫同步检波，解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号频谱搬到了载频位置，这一过程可以通过一个乘法器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程，即把载频位置的已调信号的频谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用乘法器与载波相乘来实现。相干解调时，为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（成为相干载波），他与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。相干解调适用于所有现行调制信号的解调。相干解调的关键是接收端要提供一个与载波信号严格同步的相干载波。否则，相干借条后将会使原始基带信号减弱，甚至带来严重失真，这在传输数字信号时尤为严重。 非相干解调：包络检波属于非相干解调，。络检波器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。它属于非相干解调，因此不需要相干载波，一个二极管峰值包络检波器由二极管VD 和RC 低通滤波器组成。包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号。其结构简单，且解调输出时相干解调输出的2倍。 4PSK 只能用相干解调，其他的即可用相干解调，也可用非相干解调。 ★电话信号非均匀量化的原因：P268 非均匀量化的实现方法通常是在进行量化之前，现将信号抽样值压缩，在进行均匀量化。这里的压缩是用一个非线性电路将输入电压x 变换成输出电压y 。输入电压x 越小，量化间隔也就越小。也就是说，小信号的量化误差也小，从而使信号量噪比有可能不致变坏。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，当输入电压x 减小时，应当使量化间隔Δx 按比例地减小，即要求：Δx ∝x 。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，在理论上要求压缩特性具有对数特性。 （小信号发生概率大，均匀量化时，小信号信噪比差。） ★A 律13折线：P269 ITU 国际电信联盟制定了两种建议：即A 压缩率和μ压缩率，以及相应的近似算法——13折线法和15折线法。我国大陆、欧洲各国以及国际间互联时采用A 压缩率及相应的13折线法，北美、日本和韩国等少数国家和地区采用μ压缩率及15折线法。 A 压缩率是指符合下式的对数压缩规律：式中：x 为压缩器归一化输入电压；y 为压缩器归一化输出电压；A 为常数，它决定压缩程度。 第一章 &1 ▲城市的概念 (1)城市的产生定义—城市是社会经济发展到一定阶段的产物，具体说是人类第三次社会大分工的产物。 (2)城市的功能定义—城市区别于农村不仅在于人口规模、密度、景观等方面的差别，更重要的在于其功能的特殊性。 (3)城市的集聚定义—城市的本质特点是集聚，高密度的人口、建筑、财富和信息是城市的普遍特征。 (4)城市的区域定义—城市是一种区域现象。 (5)城市的景观定义—城市是以人造景观为特征的聚落景观，包括土地利用的多样化、建筑物的多样化和空间利用的多样化。 (6)城市的系统定义—城市是一个复杂且处于动态变化之中的自然一社会复合巨系统。 ▲城市是一个综合的巨系统，它包括经济子系统、政治子系统、社会子系统、空间环境子系统以及要素流动子系统。 ▲城市所具备的基本特征。主要包括： (1)城市的概念是相对存在的； (2)城市是以要素聚集为基本特征的；(集聚效益是城市不断发展的根本动力) (3)城市的发展是动态变化和多样的； (4)城市具有系统性。 ▲当今城市地域的新类型包括大都市区、大都市带（戈特曼）、全球城市区域。 大都市区：美国最早采用 加拿大——国情调查大都市区；英国——标准大都市劳动区、大都市经济劳动区； 澳大利亚——国情调查扩展城市区；瑞典——劳动—市场区；日本都市圈 大都市带： 1）波士顿、纽约、费城、巴尔的摩至华盛顿的美国东北部大都市带 2）芝加哥向东经底特律、克利夫兰到匹斯堡的大湖大都市带 3）东京、横滨经名古屋、大阪到神户的日本太平洋沿岸大都市带 4）伦敦经伯明翰到曼彻斯特、利物浦的英格兰大都市带 5）阿姆斯特丹到鲁尔和法国北部工业集聚体的西北欧大都市带 6）以上海为中心的城市密集地区 全球城市区域： 以全球城市为核心，多核心的城市扩展联合的空间结构，多中心之间基于专业化的内在联系，各自承担不同角色。 &2 ▲人类活动要素的不同组合形成了各种聚落景观（空间上、种类上、数量上）。聚落因其基本职能、结构特点、所处地域的不同分为城市聚落和乡村聚落。 ▲城市与乡村的区别 第一章 流体流动 一、压强 1、单位之间的换算关系： 221101.3310330/10.33760atm kPa kgf m mH O mmHg ==== 2、压力的表示 （1）绝压：以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体的真实压强。 （2）表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值。 表压=绝压-大气压 （3）真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少 真空度=大气压-绝压 3、流体静力学方程式 0p p gh ρ=+ 二、牛顿粘性定律 F du A dy τμ= = τ为剪应力； du dy 为速度梯度；μ为流体的粘度； 粘度是流体的运动属性，单位为Pa ·s ；物理单位制单位为g/(cm·s)，称为P （泊），其百分之一为厘泊cp 111Pa s P cP ==g 液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。 三、连续性方程 若无质量积累，通过截面1的质量流量与通过截面2的质量流量相等。 111222u A u A ρρ= 对不可压缩流体 1122u A u A = 即体积流量为常数。 四、柏努利方程式 单位质量流体的柏努利方程式： 22u p g z We hf ρ???++=-∑ 22u p gz E ρ ++=称为流体的机械能 单位重量流体的能量衡算方程： Hf He g p g u z -=?+?+?ρ22 z ：位压头（位头）；22u g ：动压头（速度头） ；p g ρ：静压头（压力头） 有效功率：Ne WeWs = 轴功率：Ne N η = 五、流动类型 雷诺数：Re du ρ μ = Re 是一无因次的纯数，反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系。 （1）层流： Re 2000≤：层流（滞流） ，流体质点间不发生互混，流体成层的向前流动。圆管内层流时的速度分布方程： 2 max 2(1)r r u u R =- 层流时速度分布侧型为抛物线型 （2）湍流 Re 4000≥：湍流（紊流） ，流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动。 即，由几个物理量组成的这种数称为准数。 六、流动阻力 1、直管阻力——范宁公式 2 2 f l u h d λ= f f f p h H g g ρ?== （1）层流时的磨擦系数：64 Re λ=，层流时阻力损失与速度的一次方成正比，层流区又称为阻力一次方区。 （2）湍流时的摩擦系数 ①(Re,)f d ελ=（莫狄图虚线以下）:给定Re ，λ随d ε增大而增大；给定d ε ，λ 随Re 增大而减小。（2f p u λ?∝,虽然u 增大时, Re 增大, λ减小，但总的f p ?是增大的） ②()f d ελ=（莫狄图虚线以上），λ仅与d ε 有关，2f p u ?∝,这一区域称为阻力 平方区或完全湍流区。 2、局部阻力 （1）阻力系数法 第一章、城市与城市发展 A 、 居民点：人们为共同生活和生产而聚集的定居场所，是人类社会空间结构的 一种基本形式 。 居民点的发展： 无固定居民点——固定居民点——城市型居民点 居民点的分类：城镇型居民点和乡村型居民点 1．产业结构： 2．人口规模： 3．景观类别： 4．物质构成： 5．承担职能： 6．生活方式、 B 、 城市产生的 主要原因： 第二次人类劳动大分工（商业和手工业与农牧业分离） 城市发展的根本动因： 建立在工业化基础上的经济发展 C 、 古埃及时期城市对后世的影响 1．用地选择上，注重因地制宜 2．最早运用功能分区的原则 3．最早应用棋盘式路网 D 、 现代城市的含义包括三个方面的因素： 人口数量、产业构成 和行政管辖 。 城市:以 非农产业和非农人口聚集为主要特征的居民点，是一定地域范围内 的政治、经济、文化、科技和教育中心。包括国家行政建制设立的市和镇。 E 、 我国城市界定的标准：城市是国家按照行政建制设立的直辖市、市和镇，一 般又分为直辖市、副省级城市、地级市和县级市四个级别。 地级市：受省、自治区政府直接领导和管辖，一般均为设区的市。 县级市 ：不设区的市，具有与县平行的行政地位 建制镇 ：凡县政府所在地一般均可设镇；总人口在 2 万人左右的乡，其乡政府 驻地非农业人口占全乡人口比重的 10%以上，非农人口最低限度为 2000 人可设 镇；少数民族地区、人口稀少的边远地区和山区，条件可适当放宽。 直辖市 ：北京、上海、天津、重庆 副省级城市 ：哈尔滨、长春、沈阳、 京、杭州、宁波、厦门、深圳、广州 F 、 城市发展三个时期 前工业社会 时期： 1．城市发展缓慢，延续时间很长； 政治中心，而非经济中心； 4． 少。 工业社会时期： 1．城市的典型特征表现为城市数量、 渐成为人类社会的主要空间形态； 后工业社会时期： 1．城市化波及整个世界，但各地区发展极不平衡； 2．城市数量持续增多， 城市规模空前膨胀； 3．城市出现两极分化倾向，综合性中心城市和专业化 非农业与农业 聚集与分散 高密度建 筑与低密度建筑 发达与不发达 中心与非中心 价值观念和基本素质 等：存在差别 春、 大连、成都、西安、武汉、济南、青岛、南 2．城市结构简单 3．城市主要功能是 城市处于自发发展阶段，进行系统规划的很 规模和经济总量的积累； 2．城市逐 3．城市发展带来负面影响的积累。 第一章 1、模拟信号与数字信号的区别：取值个数是否连续变化。 2、信息源 →发送设备→信 道→接收设备→受信者 （发送端） ↑ （接收端） 噪声源 图1-1 通信系统一般模型 3、模拟信息源→调制器→信 道→解调器→受信者 ↑ 噪声源 图1-4 模拟通信系统模型 4、信息源→信源编码→加密→信道编码→数字解调→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者 ↑ 噪声源 图1-5 数字通信系统模型 ①单工、半双工、全双工通信（点对点之间的通信，按消息传递方向与时间关系来分） 单工：广播、遥测、遥控、无线寻呼。 5、通信方式 半双工：同一载频的普通对讲机(BB 机)，问询和检索。 （P 8-9） 全双工：电话，计算机之间的高速数据通信。 ②并行传输和串行传输（在数据通信中，按数据代码排列方式不同来分） 6、信息量和平均信息量的公式（P10-11）（例题参见习题1-1和1-2） 信息量：①一般式 I=L a ) (1 x P = - Log a P(x) ②常用式 I=Log 2 ) (1 x P = - Log 2 P(x) 传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b ，传送等概率的四进制波形之一的信息量2b ，此时，一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示，同理，传送等概率的八进制波形之一的信息量3b ，这时至少需要三个二进制脉冲。 综上，传送M 进制波形之一的信息量为：I=Log 2P 1= Log 2M /11 =Log 2M 若M 是2的整幂次，比如M=2k （k=1，2，3222） 则： I= - Log 22k =k 也就是说，传送每一个M （2k M ）进制波形的信息量就等于用二进制脉冲表示该波 形所需的脉冲数目k. 考研知识点汇集 全国历史文化名城 国务院于1982年、1986年和1994年先后公布了三批国家级历史文化名城。第一批24座、第二批38座、第三批37座,共计99座.后来又增补了2座城市，它们犹如散嵌在祖国大地的颗颗璀璨明珠，散发着夺目的光芒。 国家第一批历史文化名城名单 （国务院1982年2月8日批准） 1．北京2．承德3．大同4．南京5．泉州6．景德镇7．曲阜8．洛阳 9．开封10．苏州11．扬州12．杭州13．绍兴14．江陵15．长沙16．广州 17．桂林18．成都19．遵义20．昆明21．大理22．拉萨23．西安24．延安 国家第二批历史文化名城名单 （国务院1986年12月8日批准） 1．天津2．保定3．平遥4．呼和浩特5．沈阳6．上海7．镇江8．常熟 9．徐州10．淮安11．宁波12．歙县13．寿县14．亳州15．福州16．漳州 17．南昌18．济南19．安阳20．南阳21．商丘22．武汉23．襄樊24．潮州 25．重庆26．阆中27．宜宾28．自贡29．镇远30．丽江31．日喀则32．韩城 33．榆林34．武威35．张掖36．敦煌37．银川38．喀什 国家第三批历史文化名城名单 （国务院1994年1月4日批准） 1．正定2．邯郸3．新绛4．代县5．祁县6．哈尔滨7．吉林8．集安 9．衢州10．临海11．长汀12．赣州13．青岛14．聊城15．邹城16．淄博 17．郑州18．浚县19．随州20．钟祥21．岳阳22．肇庆23．佛山24．梅州 25．雷州26．柳州27．琼山28．乐山29．都江堰30．泸州31．建水32．巍山 33．江孜34．咸阳35．汉中36．天水37．同仁 国家最新批准历史文化名城名单 （国务院2001年8月10日） 1．凤凰 （国务院2001年12月17日） 2. 山海关 规划原理——第一章城市与城市发展 一、城市发展的基本理论 1、区域理论佩鲁—1950年—增长极核理论—极化效应及扩散效应 2、经济学理论基础产业（主要满足城市以外的需要。为关键）服务性产业（满足本市的需要） 3、人文生态学理论互相竞争和互相依赖 4、交通通讯理论古登堡—1960年—可达性—交通；迈耶—1962年—《城市发展的通讯理论》—通讯。 5、经济全球化理论控制、管理—空间集聚；制造、装配—空间扩散 6、城市进化理论 绝对集中（工业化初期）；相对集中（工业化成熟期）—工业化社会（城市人口增长占主导） 相对分散（后工业化初期）；绝对分散（后工业化成熟期）—后工业化社会（郊区人口增长占主导） 二、城市的物质、社会和产业构成 通信常识：波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】带宽，又叫频宽，是数据的传输能力，指单位时间内能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用（）表示，即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用表示，即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位，如10M实质是10M。带宽计算公式为：带宽=时钟频率*总线位数/8 。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率范围。 【数据传输速率】数据传输速率，又称比特率，指每秒钟实际传输的比特数，是信息传输速率（传信率）的度量。单位为“比特每秒（）”。其计算公式为1 。T 为传输1 比特数据所花的时间。 【波特率】 波特率，又称调制速率、传符号率（符号又称单位码元），指单位时间内载波参数变化的次数，可以以波形每秒的振荡数来衡量，是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒（）”，不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息，所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为：*2 N。其中，N为进制 数。对于二进制的信号，码元速率和信息速率在数值上是相等的。 【奈奎斯特定律】奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924 年，奈奎斯特（）推导出理想低通信道下的最高码元传 输速率公式：理想低通信道下的最高=2W。其中，W为理想低 通信道的带宽，单位是赫兹（），即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2 个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是：理想带通信道的最高W ，即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒 1 个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为： （1+ a ）。 其中，1/1+ a为频道利用率，a为低通滤波器的滚降系数， a取值为0时，频带利用率最高，但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15，以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率（或 码元速率）与信道带宽之间的关系。 【香农定理】香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给 通信原理复习资料 一、基本概念 第一章 1、模拟通信系统模型 模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型 噪声源 数字通信系统模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点： （1） 抗干扰能力强，且噪声不积累 （2） 传输差错可控 （3 ）便于处理、变换、存储 （4 ）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5 ）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点： 更多精品文档 （1） 需要较大的传输带宽 （2） 对同步要求高 4、 通信系统的分类 模拟信息源 * 调制器 信 道编码 数 字 调 制 信 道 译 码 信 源 译 码 受信者 （1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3 ）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 （7 ）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性 有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的速度”可题。 可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的质量”问题。 （1 ）模拟通信系统： 有效性：可用有效传输频带来度量。 可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。 （2 ）数字通信系统： 有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。 可靠性：常用误码率和误信率表示。 码元传输速率R B :定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ） 信息传输速率R b :定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒 6、通信的目的：传递消息中所包含的信息 7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信 8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。一个二讲制码元含1b的信息量；一个 M进制码元含有log z M比特的信息量。等概率发送时，信息源的熵有_________________________ 更多精品文档 一、流体力学及其输送 1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。 2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。 3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy ，(F ：剪应力；A ：面积；μ：粘度；du/dy ：速度梯度)。 4.两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。 5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C 。 6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d ，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re ，湍流时λ=F(Re ，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g ，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同) 7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。 转子流量计的特点——恒压差、变截面。 8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率?v ：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率?H ：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率?m ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m3 1atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg （1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压 （2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压 10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置 离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。 气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵的安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。原因（①安装高度太高②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体 12. 往复泵的流量调节 （1）正位移泵 流量只与泵的几何尺寸和转速有关，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路的承压能力所限制，这种特性称为正位移性，这种泵称为正位移泵。 往复泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口阀门来调节流量，否则流量急剧上升，导致示损坏。 （2）往复泵的流量调节 第一，旁路调节，如图2-28所示，采用旁路阀调节主管流量，但泵的流量是不变的。 第二，改变曲柄转速和活塞行程。使用变速电机或变速装置改变曲柄转速，达到调 节流量，使用蒸汽机则更为方便。改变活塞行程则不方便。 13.流体输送机械分类 14.离心泵特性曲线： 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ??? ? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ 5 卫星城镇规划理念及其发展阶段 29 建立卫星城旨在控制大城市的过度扩展 疏散过分集中的人口和工业 在大城市外围建立既有就业岗位 又有教完善的住宅和公共设施的城镇 具有相对独立性 但是在行政管理 经济 文化以及生活上同它所依托的大城市有较密切 的联系 与城之间保持一定的距离 一般以农或绿带隔离 但有便捷的交通联系发展阶段 卧城 居民的工作和文化生活仍在主城 半独 立的卫星城镇 有一定数量的工厂企业和公共设施 居民可就地工作 独立于主城的新城 具有就业机会 其中心也是现代化的 多中心 敞开式的城市结构用高速交通线把卫星城和主城联系起来 主城的功能扩散到卫星城中 6 雅典宪章 的主要内容城市四大功能 居住 工作 游憩 交通 1 建议居住区要用城市中最好的地段 规定城市中不同地段采用不同的人口密度。 2 建议有计划地确定工业与居住的关系。 3 建议新建居住区要多保留空地 旧区已坏的建筑物拆除后应辟为绿地 要降低旧区的人口密度 在市郊要保留良好的风景地带。 4 应从整个道路系统的规划入手 街道要进行功能分类 车辆的行驶速度是道路功能分 5 城市的种种矛盾 是由大工业生产方式的变化和土地私有引起。城市应按全市人民的意志进行规划 要以区域规划为依据。城市按居住 工作、游憩进行分区平衡后 再建立三者联系的交通网 7 马丘比丘 宪章的主要内容 33 1 认为实践证明《雅典宪章》提出的某些原则是正确的 而且将继续起作用 如道路应接功能性质进行分类 改进交叉口设计等。 2 认为应把小汽车作为主要交通工具和制定交通流量的依据的政策 改为使私人车辆服从于公共客运系统的发展 要注意在发展交通与“能源危机”之间取得平衡。 3 《雅典宪章》过于追求功能分区却牺牲了城市的有机组织 忽略了城市中人与人之间多方面的联系 城市规划应努力去创造一个综合的多功能的生活环境。 4 提出了城市急剧发展中如何更有效地使用人力、土地和资源 如何解决城市与周围地区的关系 提出生活环境与自然环境的和谐问题。 第三章城乡规划体制 8 城乡规划法 的基本框架 53 城乡规划法全面定义与界定了城乡规划行政的各个维度 城乡规划的制定 主要界定了各类法定规定 的编制主体与审批主体、主要编制内容 以及各自的审批程序 城乡规划的实施 不仅强调了新区开发和建设 旧城区改建 历史名城、名镇、名村保护和风景名胜区周边建设中的城乡规划实施要点 还详细界定了“一书两证”的使用条件及审批与受理程序 城乡规划的修改 主要规定了各类法定城乡规划修改的前提和审批程序 监督检查 主要阐述了城乡规划编制、审批、实施、修改等环节的监督检查主体以及有权采取的相应措施 法律责任 主要阐述了违反本法相关规定的组织和责任人应承担的法律责任 9 城乡规划主管部门的职权 56 各级城乡规划行政主管部门分别对各自行政辖区的城乡规划工作依法进行管理 各级城乡规划行政主管部门对同级政府负责 上级城乡规划行政主管部门对下级城乡规划行政主管部门进行业务指导和监督 1 行政决策权。即城乡规划行政主管部门有权对其具有管辖权的管理事项作出决策 如核发"一书两证" 。 2 行政决定权。即城乡规划行政主管部门依法对管理事项的处理权 以及法律、法规、规章中未明确规定事项的规定权。前者如对建设用地的使用方式作出调整 后者如制定管理需要的规范性文件或依法对某些规定内容的执行作出行政解释。 3 行政执行权。即城乡规划行政主管部门依据法律、法规和规章的规定 或者上级部门的决定等 在其行政辖区内具体执行的管理事务的权力。如贯彻执行以法律程序批准的城乡规划 第四章城市规划的价值观 12、城市规划的任务 64-65 在计划经济体制下 城市规划的任务是根据已有的国民经济计划和城市既定的社会经济发展战略 确定城 市的性质和规模 落实国民经济计划项目 进行各项建设投资的综合部署和全面安排。在市场经济体制下 城市规划的本质任务是合理地、有效地和公正地创造有序的城市生活空间环境。各国城市规划的共同和基本的任务是通过空间发展的合理组织 满足社会经济发展和生态保护的需要。中国现阶段城市发展的基本任务是保护创造和修复人居环境 保障和创造城市居民安全、健康、舒适的空间环境和公正的社会环境 达到城乡经济、文化和社会协调、稳定地永续、和谐发展。 67 世界环境与发展委员会对“永续发展”的定义是 “既满足当代人的需求 又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”并指出 “永续发展包括两个重要的感念 1 需要的概念 尤其是世界上贫困人民的基本需求 应将此放在特别优先的地位来考虑 2 限制的概念 技术状况和社会组织对环境满足眼前和将来需要的能力施加的限制。” 永续发展的战略意义 觉得这个稍微像点 书上屁屁踢上都找不着明确答案 城市是人类、经济、社会、活动最为集中的地域 城市的永续发展对实现全人类永续发展 关系重大。城市规划正是着眼于长远、从全局利益出发 全面地、综合权衡局部利益和全局利益、眼前利益和长远利益、经济利益和社会利益的重要工作 因此在城市规划中贯彻、落实永续发展的战略方针具有重大的历史意义。 14、和谐城市的概念及其主要内容 73 和谐城市就是城市在规划未来发展中应当探寻更为美好的城市生活的理想目标。主要内容包括人与自然的环境和谐人与人的社会和谐 历史与未来的发展和谐 这个不确定 书上没确切答案 第五章生态与环境 15城市生态系统的特点 84 第一 城市生态系统是人类起主导作用的人工生态系统。第二 城市生态系统是物质和能量的流通量大、运转快、高速开放的生态系统。第三 城市生态系统是不完整的生态系统。第四 城市生态系统的人为性、开放性和不完整性决定了它的脆弱性。 16、城市环境容量的概念及其主要内容 88 城市环境容量是环境对于城市规模及人的活动提出的限度。城市环境容量包括城市人口容同济城市规划原理整理版知识讲解
化工原理主要知识点
通信原理考研知识点
国网笔试知识点详解 通信原理
城市规划原理重点知识
化工原理(上)主要知识点
通信原理知识点
通信原理-樊昌信-考试知识点总结
城市规划原理知识点
(完整版)化工原理基本知识点
城市规划原理复习要点
通信原理复习资料(1)
城市规划原理考研知识点汇集
通信原理基础知识整理
通信原理知识点汇编
化工原理知识点总结
城市规划原理期末复习重点
相关主题
文本预览