计算机网络考研辅导讲座(2、物理层)ppt课件.ppt

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1、第二讲：物理层知识点归纳（一）通信基础数据传输方式：串行传输、并行传输通信模式：单工通信、半双工通信、全双工通信通信方式：同步通信、异步通信信道：表示想某一个方向传送信息的媒体。可分为数字信道、模拟信道信息、数据、信号数据传输方式知识点归纳数据通信模式知识点归纳通信方式知识点归纳知识点归纳6)数据传输的几种方式——编码与调制：模拟数据模拟信号放大器调制器模拟数据数字信号PCM编码器数字数据模拟信号调制器数字数据数字信号数字发送器■PCM（脉冲编码调制）、采样、量化、编码（采样定理及其计算）■AM(ASK),FM(FSK)，PM(PSK)■曼彻斯特编

2、码和差分曼彻斯特编码,NRZ知识点归纳调幅，幅移键控ASK（AmplitudeShiftKeying）:用载波的不同振幅来表示不同的二进制值，如用载波的有无分别表示“1”和“0”。调频，频移键控FSK（FrequencyShiftKeying）:用载波频率附近的两个不同频率来表示两个二进制值。调相，相移键控PSK（PhaseShiftKeying）:用载波的相位移动来表示数据。在下图中，信号相位与前面信号串同相的信号表示“0”，信号相位与前面信号串反相的信号表示“1”，这是相对相移键控。也可用载波初相为π表示“1”，初相0表示“0”，这是绝对相移键

3、控。知识点归纳调频，频移键控FSK（FrequencyShiftKeying）:用载波频率附近的两个不同频率来表示两个二进制值。知识点归纳调相，相移键控PSK（PhaseShiftKeying）:用载波的相位移动来表示数据。信号相位与前面信号串同相的信号表示“0”，信号相位与前面信号串反相的信号表示“1”。知识点归纳■曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码，都可以被用来从中间电平跳变中提取同步时钟信号，这两种编码方式常用于局域网中，曼彻斯特编码用于以太网，差分曼彻斯特编码用于令牌环网中。2021/7/2711脉冲编码调制方法采

4、样定理：如果连续变化的模拟信号最高频率为F，若以2F的采样频率对其采样，则采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号转换成数字信号。这需要经过三个步骤：1）采样——按一定间隔对语音信号进行采样2）量化——对每个样本舍入到量化级别上3）编码——对每个舍入后的样本进行编码2021/7/2712PCM-脉冲编码调制3.23.92.83.41.24.2343314011100011011001100原始信号PAM脉冲PCM脉冲（有量化误差）011100011011001100PCM输出采样之前要先确定量化级别

5、6V7V5V2V3V4V1V0010100110001001011101110V2021/7/2713模拟话音采样时钟PAM信号PCM信号采样电路量化和编码数字化声音--话音信道带宽<4KHz--采样时钟频率：8KHz(>2倍话音最大频率)--量化级数：256级(8位二进制码表示)--数据率：8000次/s*8bit=64Kb/s∴每路PCM信号的速率=64000bpsPCM-脉冲编码调制7)信道极限传输速率——无噪信道容量知识点归纳尼奎斯特（H.Nyquist)定理无噪声理想低通信道下的最大传输速率（H为理想低通信道的带宽，Baud/s成为波特率

6、或者码率）信道的最大数据速率由于信号的传输速率受尼奎斯特定理的约束,所以要提高信息的传输速率,就必须设法使每一个电压信号能携带更多个比特的信息量.这就需要采用多元制的调制方法.1001011+3+10-1-3判别电平判别电平二进制数据波形四进制数据波形0010110001信道的最大数据速率例：一个信噪比为30db、带宽为3KHZ的信道若用于传送数据，则不管使用多少级的信号电平，其最大数据传输速率绝不可能高于3000log2(1+1000)bps.2.香农定理(1948)※香农定理说明了在热噪声的信道上的极限信息传输速率,当用此速率进行传输时,可以做

7、到不产生差错.※在实际信道中,不仅受到热噪声的影响,而且还要受到各种脉冲干扰和在传输中产生的失真等.信噪比:S信号功率，N噪声功率分贝(db)：9)多路复用技术及其分类（FDM、TDM、WDM、CDMA）：多路复用技术就是把许多路信号在一个信道上同时传输的技术。频分多路复用FDM和时分多路复用TDM是两种最常用的多路复用技术。知识点归纳1.频分多路复用（FDM）技术在一条通信线路设计多路通信信道;每路信道的信号以不同的载波频率进行调制;各个载波频率是不重叠的,那么一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号知识点归纳CH2CH1CH3原带宽CH1CH2

8、CH3移频后带宽MUXCH1CH2CH3带宽复用f适用于模拟信号传输2.时分多路复用（TDM）技术时分多路复用是将信道用于