武大数据通信与网络课件CH3YES

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1、Chapter3信号传输与接口3.1传输介质3.2信道特性3.3传输模式3.4数据压缩3.5复用3.6同步控制3.7通信接口和标准3.1传输介质类别TransmissionMediaUnguidedGuidedTwisted-pairTrollyWireCoaxialCableFiber-opticCable有向介质无向介质架空线双绞线对同轴电缆光缆3.1.1有线信道架空线架设在电线杆上的两条平行的裸露导线长用在偏远村庄信号沿着介质的方向传播并被局限在介质的物理边界内，又称有向介质.缺点:带宽窄

2、，噪声干扰大应用:电力线载波通信双绞线非屏蔽双绞线(UTP)由扭在一起的两根绝缘铜线组成.(figure3.1)双绞线通常用于传输平衡信号，其频率范围对于传输数据和语音都适用(100Hz~5MHz)由于两条导线交叉，能显著减弱噪声的影响。(tableadd.)EIA制定UTP等级标准：Category1在电话系统中使用的基本双绞线，。Category2适用于语音和最大速率为4Mbps的数据传输。Category3适用于语音和最大速率为10Mbps的数据传输。Category4数据传输速率最大可达

3、16Mbps。Category5在最大数据速率为100Mbps的环境下使用。屏蔽双绞线(STP)双绞线电缆（figure3.2）UTP连接器(figure3.3)在每一对导线外都有一层金属箔或网格。(figure3.4)Advantage:对噪声有更好的屏蔽作用，并且能消除线对之间的串线干扰。同轴电缆结构:中心导体+外层金属包层(figure3.5A)外层金属包层既作为屏蔽层又作为传导体的一部分。频率范围:100kHz---500MHz接头:BNC---(卡销式网络连接器)(figure3.5B

4、)T型连接器---从主线上引出分支终结端子---电缆终端的阻抗匹配。在电缆终端吸收电磁波，消除回波反射。同轴电缆规格：RG-8,RG-9,RG-11粗缆，用于以太网50Ω阻抗,分布电容小，速率高，常用于干线。500m─1km/10MbpsRG-58细缆，用于以太网。50Ω阻抗,分布电容大，速率较低。200m─300m/10MbpsRG-7575Ω阻抗，用于CATV光缆光纤:(figure3.6A)传输机理:利用全反射，使光线在光纤内定向传输.(figure3.6B)模式:单模;多模(阶跃,渐变)

5、(figure3.6C)连接器:(figure3.6D)类型:(figure3.6E)波长:(figure3.6F)850nm,1310nm,1550nm优点抑制电磁干扰，衰减小，带宽大3.1.2无线介质不使用物理导体来传输电磁波，而是将信号从空间传播出去，又称无向介质，实现无线通信。波段划分VLF---甚低频VHF---甚高频LF---低频UHF---超高频MF---中频SHF---特高频HF---高频EHF---极高频(figure3.7)5种传播方式地表传播、对流层传播、电离层传播、视线传

6、播、空间传播(figure3.8)应用：无线电导航-----地表传播（figure3.9）中波调幅广播------对流层传播（figure3.10）调频广播和VHF电视------视线传播(figure3.11）UHF电视、移动电话和微波------视线传播(figure3.12）卫星通信-----空间传播(figure3.13）Ɍ地球同步卫星卫星通信频带(table3.1)传输介质性能比较选择介质的五个因素:费用、速度、信号衰减、电磁干扰、安全性介质性能比较(table3.2)3.2信道特性A

7、ttenuation:信号通过信道传输时，信号能量产生损失Gain:为了补偿损失，可用放大器放大信号，获得增益(figure3.14)3.2.1衰减和增益信道：发送接收设备+传输介质+中继器计量单位：dB(分贝)将信道视为一个传输系统.(figure3.15)A=10log10(P2/P1)=20log10(V2/V1)=20log10(I2/I1)dB如果信号是衰减的，则分贝是负的；如果信号有增益，则分贝是正的。绝对功率电平为了表示系统中某点的信号功率的绝对大小电平，使用单位为dBmLp=10

8、log10(P/1mw)dBmdBm是一个以1mW为参考的功率单位P>1mw,dBm为正P=1mw,dBm为零P<1mw,dBm为负Solution:G=﹣3+7﹣3(dB)=1dB设一个信号通过传输介质段传输后，信号功率衰减一半，衰减为多少?2.设一个信号通过放大器，放大到原功率的5倍，增益为多少?3.设信号通过如图（figure3.16）信道，总增益是多少?Solution:A=10log10(P2/P1)=10log10(0.5)≈-3dBSolution:G=10log10(P2/P1)