物理层

本文详细介绍了通信系统模型,包括信源、变换器、信道、信宿及噪声源。讨论了模拟通信与数字通信的区别,强调数字通信的优势。接着探讨了信号带宽、信道的重要参数,如带宽和误码率。还涵盖了物理传输媒体,如双绞线、同轴电缆和光纤,以及无线传输媒体,如无线电波、微波和卫星通信。此外,文章还讨论了数字信号的编码、数字调制技术和模拟信号的脉码调制。最后,讲解了数据同步方式,如字符同步和位同步,以及多路复用技术,如频分多路复用和时分多路复用。

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数据通信基础

通信系统模型

在这里插入图片描述

  • 信源: 将各种信息转换成原始物理信号,如计算机,手机,电话机等。
  • 变换器/反变换器: 对原始物理信号进行变换/反变换,以便适合在给定的信道上传输,如MODEM , TA(终端适配器) ,光/电转换器等。
  • 信道: 传输信号的一条通路。一条物理线路可构成一个或多个信道。
  • 噪声源: 信道自身的噪声以及周围环境对信道的干扰。如热噪声,闪电,电磁场干扰等。
  • 信宿: 将物理信号转换为信息,如计算机,手机,电话机等。

模拟通信与数字通信

在这里插入图片描述

  • 模拟信号: 信号在传输过程中连续变化。
  • 数字信号: 信号在传输过程中离散变化。
  • 模拟通信: 通过模拟信号来传输数据。
  • 数字通信: 通过数字信号来传输数据。

数字通信的优点

  • 抗干扰能力强。
  • 适合远距离传输。
  • 有利于安全性。
  • 适合多媒体信息传输。

信号带宽

信号带宽: 信号能量所集中的频率范围(频谱) , 记为H。
    例如,语音信号占用的频谱为300~3400Hz,那么带宽为:
       H = 3400-300=3100Hz
对数字信号,带宽 H 可近似表示为:H =1/τ;τ为脉冲宽度;数据率越高, 脉宽越窄, 数字信号的带宽越大。

信道

信道

  • 信道:传输信号的一条通路。
  • 信道通常由物理传输介质和通信设备(如MODEM, 中继器等)组成。
  • 一条物理线路可同时复用多个信道。

衡量信道质量的两个重要参数

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