计算机网络教程 第3版 教学课件 作者 谢希仁 谢钧 CH2 物理层 3ed.pptx

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1、课件制作人：谢希仁谢钧计算机网络教程（第3版）第2章物理层课件制作人：谢希仁谢钧第2章物理层2.1物理层的基本概念2.2数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的模型2.2.2有关信道的几个基本概念2.2.3提高数据传输速率的途径2.3物理层下面的传输媒体3.3.1导引型传输媒体3.3.2非导引型传输媒体课件制作人：谢希仁谢钧第2章物理层（续）2.4信道复用技术2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用2.4.2波分复用2.4.3码分复用2.5数字传输系统2.6宽带接入技术2.6.1ADSL技术2.6.2光纤同轴混合网2.6.3FTTx技

2、术2.6.4无线接入课件制作人：谢希仁谢钧2.1物理层的基本概念物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。课件制作人：谢希仁谢钧2.2数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的模型传输系统输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字比特流

3、数字比特流模拟信号模拟信号输入汉字显示汉字数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机课件制作人：谢希仁谢钧几个术语数据(data)——运送信息的实体。信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。“模拟的”(analogous)——连续变化的。“数字的”(digital)——取值是离散数值。课件制作人：谢希仁谢钧2.2.2有关信道的几个基本概念单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信

4、）——通信的双方可以同时发送和接收信息。课件制作人：谢希仁谢钧编码(coding)与调制(modulation)通常人们将数字数据转换成数字信号的过程称为编码(coding)，而将数字数据转换成模拟信号的过程称为调制(modulation)。课件制作人：谢希仁谢钧(1)常用编码方式归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0。不归零制：正电平代表1，负电平代表0。曼彻斯特编码：位周期中心的上跳变代表0，位周期中心的下跳变代表1。差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0，而位开始边界没有跳变代表1。课件制作人：谢希仁谢钧

5、(1)常用编码方式课件制作人：谢希仁谢钧基带(baseband)信号和带通(bandpass)信号基带信号（即基本频带信号）像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进行调制(modulation)。带通信号(在计算机网络中常叫做宽带信号)——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。课件制作人：谢希仁谢钧(2)基本调制方法调幅(AM)：

6、载波的振幅随基带数字信号而变化。调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。课件制作人：谢希仁谢钧(2)基本调制方法010011100基带信号调幅调频调相课件制作人：谢希仁谢钧2.2.3提高数据传输速率的途径任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰。码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波形的失真就越严重。课件制作人：谢希仁谢钧数字信号通过实际的信道失真不严重失真严重实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输入信号波形输出信号波形(失真

7、不严重)输入信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输出信号波形(失真严重)课件制作人：谢希仁谢钧2.2.3提高数据传输速率的途径首先，要使用更好的传输媒体。其次，使用先进的编码和调制技术。但不管采用怎样好的传输媒体和怎样先进的调制技术，数据传输速率总是受限的，不可能任意地提高，否则就会出现较多的差错。课件制作人：谢希仁谢钧2.3物理层下面的传输媒体无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105

8、106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移动无线电电信领域