计算机网络物理层课件.ppt

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1、第二章物理层计算机系网络工程研究所主要内容物理层的基本概念数据通信的基础知识数据通信系统的模型常用术语时域图与频域图模拟信号的频谱与带宽数字信号的谐波与带宽信道通信方式傅立叶分析数据编码技术信道复用技术通信交换方法串行通信与并行通信物理层下面的传输媒体导向传输媒体非导向传输媒体宽带接入技术xDSL技术光纤同轴混合网HFCFTTx技术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有关的一些特性，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。如：RJ-45接口、RS-232C接口，每条引线

2、作用：数据传输/控制信息。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。如：逻辑[0]、[1]的电平定义；每个bit的持续时间；过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。同步与异步的交互过程。物理层的基本概念物理层还要解决传输方式的转换数据在计算机中多采用并行传输方式，而数据在通信线路上的传输方式一般是串行传输。具体的物理层协议种类很多因为有多种物理连接的方式（点对点、多点连接、广播式等），多种的传输介质（双绞线、同轴电缆、光纤、无线信道等）。数据通信的基础知识传输

3、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机数据通信系统的模型两个PC机经过普通电话机的连线，再经过公用电话网进行通信。通信系统可分为三大部分：源系统（或发送端、发送方）、传输系统（或传输网络）、目的系统（或接收端、接收方）。源系统源点(source)：源点设备产生要传输的数据（从PC机的键盘输入汉字，PC机产生输出的数字比特流）。源点又称为源点，或信源。发送器：通常源点生

4、成的数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。（典型的发送器就是调制器，PC机使用内置或外置调制解调器）数据通信系统的模型目的系统接收器：接收传输系统传过来的信号，并把它转换为能够被目的设备处理的信息。（典型的接收器就是解调器，它把来自传输线路上的模拟信号进行解调，提取出发送端置入的消息，还原出发送端产生的数字比特流）终点（destination）：终点设备从接收器获取传送来的数字比特流，然后把信息输出（例如：将汉字在PC机屏幕上显示出来）。终点又称目的站，或信宿。传输系统可以是简单的传输线，也可以是复杂网络系统。（

5、串口通信线，以太网直连线、公用电话网、局域网、广域网、互联网）源发送器接收器目标Text(1)输入信息m(2)输入数据g(t)(3)传输信号s(t)(4)接收信号r(t)(5)输出数据g’(t)(6)输出信息m’数据通信发生在两个通过某种点－点传输媒体直接连接的设备之上。传输媒体(1)(2)(3)(4)(5)(6)直接数据通信数据通信系统的模型Text传输系统源发送器源系统接收器目标目标系统LANWAN802.3802.4802.5FDDIPSDNATMISDNDDN包含子网的数据通信数据通信系统的模型常用术语通信的目的是传送消

6、息（message），如：话音、文字、图像。数据（data）是运送消息的实体。如：语音、ASIIC码模拟数据：在某个时间间隔内具有连续值的数据，如语音和图像数字数据：指具有离散的值的数据，如文本或数据ASCII字符集控制字符图形字符常用术语信号（signal）是数据的电气的或电磁的表现。模拟信号：由连续可变的电压表示。模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，如目前广播的声音信号，或图像信号等。时间振幅常

7、用术语数字信号：由一串特定的电压表示，在时间上是离散的，而且在赋值上也进行过量化。数字信号就是先在时域上抽样离散，再在幅值上量化（离散）。时间振幅连续信号离散信号时间时间振幅振幅lims(t)=s(a)taforallofalims(t)=s(a)taforsomeofa常用术语s(t+T)=s(t)∞

8、/频率(periodic/frequency)周期代表波形完成一次循环所需的时间。频率代表单位时间内能完成的周期数，即循环次数。相位(Phase)常用术语电压+-周期振幅时间9002700ABC相位1800振幅周期/频率相位信号的增益信号的衰