计算机网络(第3版)第3章：物理层课件.ppt

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1、计算机网络(第3版)吴功宜编著·普通高等教育精品教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材《计算机网络》第3章物理层2第3章物理层本章学习要求：理解：物理层与物理层协议的基本概念。理解：数据通信的基本概念。掌握：传输介质类型及主要特性。掌握：数据编码的类型和基本方法。掌握：基带传输与频带传输的基本概念。掌握：多路复用技术的分类与特点。掌握：同步数字体系SDH的基本概念。掌握：接入技术的基本概念。《计算机网络》第3章物理层3本章知识点结构《计算机网络》第3章物理层43.1物理层与物理层协议的基本概念3.1.1物理层的基本服务功能设

2、置物理层的目的是：屏蔽物理层所采用的传输介质、通信设备与通信技术的差异性，使数据链路层只需要考虑如何使用物理层的服务，而不需要考虑物理层的功能具体是使用了哪种传输介质、通信设备与技术实现的。《计算机网络》第3章物理层53.1.2物理层协议的类型基于点—点通信线路的物理层协议基于广播通信线路的物理层协议讨论物理层协议的类型增加最快。教材对物理层与数据链路层的处理方法：第3章讨论基于点—点通信线路的物理层协议与技术；第4章讨论基于点—点通信线路物理层协议的数据链路层问题。第5章以局域网、城域网与无线网络技术为背景，讨论基于广播信道的物

3、理层和数据链路层协议与标准。第6章讨论它们共同使用的网络层的IP协议。《计算机网络》第3章物理层63.1.3物理层向数据链路层提供的服务点—点通信线路的物理层比特流传输过程《计算机网络》第3章物理层73.2数据通信的基本概念3.2.1信息、数据与信号信息、数据与信号的基本概念《计算机网络》第3章物理层83.2.2数据通信方式计算机网络中两台主机通信过程《计算机网络》第3章物理层9数据传输类型模拟信号与数字信号波形《计算机网络》第3章物理层10串行通信与并行通信《计算机网络》第3章物理层11单工、半双工与全双工通信《计算机网络》第3

4、章物理层12同步技术同步传输异步传输《计算机网络》第3章物理层133.2.3传输介质的主要类型与特性双绞线的主要特性《计算机网络》第3章物理层14同轴电缆的主要特性《计算机网络》第3章物理层15光纤的主要特性光纤结构与传输原理《计算机网络》第3章物理层16典型的光纤传输系统结构多模光纤与单模光纤的比较《计算机网络》第3章物理层17光缆结构《计算机网络》第3章物理层18无线与卫星通信技术电磁波谱与通信类型《计算机网络》第3章物理层19移动通信的基本概念工业、科学与医药专用ISM频段信号频率、功率与覆盖范围《计算机网络》第3章物理层2

5、0蜂窝无线通信《计算机网络》第3章物理层21卫星通信《计算机网络》第3章物理层223.2.4数据编码分类《计算机网络》第3章物理层233.3频带传输技术《计算机网络》第3章物理层243.3.2波特率的定义波特率的定义调制速率描述通过模拟线路传输模拟数据信号传输过程中，从调制解调器输出的调制信号每秒钟载波调制状态改变的数值，单位是1/s，称为波特（baud）。调制速率也称为波特率。波特率描述的是码元传输的速率。比特率的定义数据传输速率描述在计算机通信中每秒传送的构成代码的二进制比特数，单位是bps。《计算机网络》第3章物理层25波特

6、率与比特率的关系比特率S（单位为bps）与调制速率B（单位为baud）之间关系可以表示为：S=B·log2k式中k为多相调制的相数。log2k值表示一次调制状态的变化传输的二进制比特数。《计算机网络》第3章物理层26波特率与比特率的关系《计算机网络》第3章物理层273.4基带传输技术3.4.1基带传输的定义在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字信号是典型的矩形脉冲信号。人们将矩形脉冲信号称为基本信号。在数字信道上直接传送基带信号的方法称为基带传输。《计算机网络》第3章物理层283.4.2数字数据编码方法《计算机网络》第3章

7、物理层293.4.3脉冲编码调制方法PCM技术的典型应用是语音信号的数字化。《计算机网络》第3章物理层30脉冲编码调制的工作过程：采样、量化与编码《计算机网络》第3章物理层31调制器、曼彻斯特编码器与PCM编码器的比较《计算机网络》第3章物理层323.4.4比特率的定义数据传输速率在数值上，等于每秒钟传输的二进制比特数，单位为比特/秒，记做bps。对于二进制数据，数据传输速率为：S=1/T（bps）其中，T为发送每个比特所需要的时间。在实际应用中常用的数据传输速率单位1kbps=1×103bps1Mbps=1×106bps1Gbp

8、s=1×109bps1Tbps=1×1012bps《计算机网络》第3章物理层333.4.5奈奎斯特准则与香农定理奈奎斯特准则的基本内容如果表示码元的窄脉冲信号以时间间隔为π/ω（ω=2πf）通过理想通信信道，则前后码元之间不产生相互串扰。根据奈奎斯