最新第二章 物理层复习课程.ppt

《最新第二章 物理层复习课程.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、指引2.1物理层的基本概念2.2数据通信的基础知识2.3物理层下面的传输媒体2.4信道复用技术2.5数字传输系统2.6宽带接入技术应用层运输层数据链路层网络层物理层2.1物理层的基本概念物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。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:例接口形状，大小，引线数目电气特性：例规定电压范围(-5V到+5V)功能特性：例规定-5V表示0，＋5V表示1过程特性：也称规程特性，规定建立连接时各个相关部件的工作步骤瓶盖标准化2.

2、1物理层的基本概念机械特性:接口形状，大小，引脚数目指引2.1物理层的基本概念2.2数据通信的基础知识2.3物理层下面的传输媒体2.4信道复用技术2.5数字传输系统2.6宽带接入技术应用层运输层数据链路层网络层物理层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2.2数据通信的基础知识典型的数据通信模型相关术语通信的目的是传送消息。数据(data)——运送消

3、息的实体。信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。“模拟信号”——代表消息的参数的取值是连续的。“数字信号”——代表消息的参数的取值是离散的。码元(code)——在使用时间域的波形表示数字信号时，则代表不同离散数值的基本波形就成为码元。在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元。而这个间隔被称为码元长度。1码元可以携带nbit的信息量2.2数据通信的基础知识有关信道的几个基本概念信道一般表示向一个方向传送信息的媒体。所以咱们说平常的通信线路往往包含一条发送

4、信息的信道和一条接收信息的信道。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）——通信的双方可以同时发送和接收信息。2.2数据通信的基础知识基带(baseband)信号和带通(bandpass)信号基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。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。基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号，比如我们说话的声波就是基

5、带信号带通信号——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）。因此在传输距离较近时，计算机网络都采用基带传输方式由于在近距离范围内基带信号的衰减不大，从而信号内容不会发生变化。因此在传输距离较近时，计算机网络都采用基带传输方式。如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。2.2数据通信的基础知识几种最基本的调制方法调幅(AM)：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

6、字信号而变化。2.2数据通信的基础知识对基带数字信号的几种调制方法010011100基带信号调幅调频调相2.2数据通信的基础知识常用编码单极性不归零码只使用一个电压值，用高电平表示1，没电压表示0.双极性不归零码用正电平和负电平分别表示二进制数据的1和0，正负幅值相等。单极性归零码单极性归零码（RZ）即是以高电平和零电平分别表示二进制码1和0，而且在发送码1时高电平在整个码元期间T只持续一段时间τ，其余时间返回零电平双极性归零码正负零三个电平，信号本身携带同步信息。曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码2.2数据通信的基础知识

7、2.2数据通信的基础知识曼彻斯特编码bit中间有信号低-高跳变为001bit中间有信号高-低跳变为1采用曼切斯特编码，一个时钟周期只可表示一个bit，并且必须通过两次采样才能得到一个bit但它能携带时钟信号，且可表示没有数据传输差分曼彻斯特编码bit中间有信号跳变，bit与bit之间也有信号跳变，表示下一个bit为0bit中间有信号跳变，bit与bit之间无信号跳变，表示下一个bit为11100差分曼彻斯特编码与曼彻斯特编码相同，但抗干扰性能强于曼彻斯特编码将1000100111进行曼彻斯特和差分曼彻斯特编码2.2数

8、据通信的基础知识有失真，但可识别失真大，无法识别实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）发送信号波形接收信号波形发送信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）接收信号波形2.2数据通信的基础知识信道极限容量奈氏准则1924年，奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的奈氏准则。他给出了在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元的传输速