计算机网络-物理层基础知识

3.2数据通信主要指标与信道极限
一个码元对应多个bit
信号传输速率
波特率：每秒钟传送的码元数，或者说每秒脉冲信号（比如电压）变化的次数，单位为波特（baud）。与数据传输速率的区别？
如果是脉冲信号，
波特率：B=1/T(baud)   ,T为一个脉冲信号的时间长度
奈奎斯特准则：在带宽为H的理想低通无噪声信道上，信号码元的最大波特率为
B（MAX）=2H(Baud) H是频带宽度单位为赫兹。啥是频带宽度？信道中，频带就是允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率这之间的频率范围
比特率与波特率的关系：S=B*log(2)N=2H*log(2)N

log(2)N代表一个码元携带的比特数，N代表码元状态数，B代表一秒内的码元数

信道容量：信道的最大数据传输速率，表征一个信道最大传输能力，是个极限值

理想低通无噪信道容量：奈奎斯特准则B=2H得到最大数据率为 S=B*log(2)N=2H*log(2)N  S随N的增大而增加，理论可无限
香农定理:
真实的有噪信道容量（最大数据传输速率）
C=H*log(2)(1+S/N)   (bps)
S/N为信道的信噪比：等于信号的平均功率和噪声的平均功率之比 ，即： S/N 。 例如：当S/N=10时，信噪比为10dB；当S/N=1000时，信噪比为30dB。

 

3.3信道复用技术
频分多路复用（FDM)
把多个源头的信号跳转到不同的载波频率上，这样每个源的信号都有一个特定的频率段用于传输信号。
同步时分复用（TDM)信号源固定时间片发送信号。
异步时分复用（STDM)各数据之前要附有该路地址，以便接收方能分出各路信号。
同步：你发来请求，我发给你信息，你必须等着我的信息到手上了才能去干别的事情，不然信息就丢失了。
异步：你发来请求，我发给你信息，你不用一直等着，反正上面写着地址信息，你可以去干别的事情，到了自然和你说

所以异步通常带有地址信号等控制信号，如同快递的地址，同步是“等着要用”
3.4模拟数据、数字数据的传输与调制技术

基带传输VS频带传输

基带传输：按照原始信号的固有频带传输，通常指没有经过调制的数字信号

频带传输：将基带信号调制成便于在模拟信道中传输、具有较高频率范围的信号（调制后信号在300HZ~3400HZ，称频带传输）

 

 

PCM脉冲数字调试
采样：按一定时间间隔采样测量模拟信号的幅值。（根据奈奎斯特定理：只要"采样频率"不低于"有效信号最高频率"的两倍，则采样值包含了原始信号的全部信息）
量化：确定等级数，取整（划范围确定等级数为2^n,取整6.3取6).
编码：将取整完的数进行二进制转换

单极型：电压有或无。双极型：电压正或负。单极型容易积累电压
不归零编码NRZ：在一个码元的全部时间内，电平恒定。归零编码RZ:在一个码元结束后电平总是归零。
曼切斯特编码：在一个码元时间间隔中，高电平跳变为低电平为1，低跳向高为0
差分曼彻斯特编码：用起始位的跳变来区分0和1，起始位与前一位的结束位不变表示1，起始位发生跳变为0