物理層的基本概念
物理層的協議 也爲:物理層規程( procedure)
物理層的特性:
機械特性、電氣特性、功能特性、過程特性
計算機內部傳輸方式:並行傳輸,如:皇上用膳,公公齊來送飯,不併齊就斬
通信線路傳輸方式:串行傳輸,如:皇上用膳,公公排隊送飯,不挺直就斬
數據通信系統的模型
數據通信系統三部分:源系統( 發送端、發送方 )、 傳輸系統( 傳輸網絡 )、目的系統( 接收端、接收方 )
源系統:
源點(源站、信源、source): 源點設備產生要傳輸的數據,如 鍵盤輸入字符,如:皇上寫的妃子招聘
發送器:將源點的數據通過 發送器編碼後,在到傳輸系統中進行傳輸,如 調製器,如:妃子招聘就被公公打包發出去
目的系統:
接收器:接收傳輸系統傳送過來的信號 並 轉換爲 被目的設備處理的信息,如 解調器,如:拿到包的士兵,把包打開
終點( 目的站、信宿、destination):終點設備從接收器獲取傳送來的數據, 並把信息輸出,如:把妃子招聘貼在城牆上,然後美女們就都知道了
通信的目的:傳送消息( message)
信號:
模擬信號:連續信號,消息的參數的取值是連續,調制解調器到調制解調器,如:這途中 讓騎馬的人拿着包一直跑,沒有停下
數字信號:離散信號,消息的參數的取值是離散,計算機到調制解調器,如:這途中 人人傳遞包,有停頓
碼元:不同離散數值的基本波形
信道的基本概念
信道:表示向某一個方向傳送信息的媒體
通信的基本方式:
單向通信( 單工通信 ):一個方向的通信而沒有反方向的交互,如:皇上打公公,公公不能打皇上
雙向交替通信( 半雙工通信 ):雙方都可以發送信息, 但不能雙方同時發送,如:皇上打妃子一下,妃子打皇上一下
雙向同時通信( 全雙工通信 ):通信的雙方可以同時發送和接收信息,傳輸效率最高,如:皇上和皇后互相打,更激烈
基帶信號( 基本頻帶信號 ):信源的信號
爲解決不能傳輸這種低頻分量或直流分量,基帶信號進行調製( modulation ),如:皇上發現招聘妃子的次數少了就要公公寫
基帶調製( 編碼、coding ):把數字信號轉換爲另一種形式的數字信號
帶通調製:模擬信號轉換爲 模擬信號
數字信號常用的編碼方式:
不歸零制:正電平:1, 負電平:0
歸零制:正脈衝:1, 負脈衝:0
曼徹斯特( Manchester )編碼:高到低:1,低到高:0
差分曼徹斯特編碼:開始邊界不跳變:1,開始邊界跳變:0
信號波形看:曼徹斯特編碼的信號頻率比 不歸零制 高
同步能力看:曼徹斯特編碼有自同步能力
最基本的三種調製方法:
調幅( AM):振幅隨基帶數字信號而變化,0:無載波,1:有載波輸出
調頻( FM):頻率隨基帶數字信號而變化,0:頻率 f1,1:頻率 f2
調相( PM):初始相位隨基帶數字信號而變化,0:0度,1:180度
如:公公看皇上的招聘妃子,他就一下按這個方法寫,一下按那個方法寫
信道的極限容量
信道能夠通過的頻率範圍
碼間串擾:接收端收到的信號波形就失去了碼元之間的清晰界限
奈氏準則:避免碼間串擾, 碼元的傳輸速率的上限值
信噪比
信噪比:信號的平均功率和噪聲的平均功率之比,單位:分貝( dB )
香農公式:信道的極限信息傳輸速率C:
W:信道的帶寬(單位:Hz)
S:信道內傳輸信號的平均功率
N:信道內的高斯噪聲功率