【计算机网络】第三章物理层

fei_sun

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分类专栏：计算机网络文章标签：计算机网络

于 2025-04-03 21:02:53 首次发布

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时分复用TDM--不同时间占同样的频带（轮流用）

波分复用WDM

码分复用CDM（码分多址）--同一时间同一频带

物理层接口特性

机械特性

规定了接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列以及固定和锁定装置等

电气特性

规定了在接口电缆各条线上传输比特流时，信号电压的范围、阻抗匹配情况以及传输速率和距离限制等

功能特性

规定接口电缆的各条信号线的作用

过程特性

规定了在信号线上进行比特流传输的一组操作过程，包括各信号间的时序关系

总结

物理层下面的传输媒体

传输媒体 是计算机网络设备之间的物理通路，也称为传输介质或传输媒介。

传输媒体并 不包含在计算机网络体系结构中 。

分为导向型和非导向型

双绞线

光纤

传输方式

串行传输和并行传输

同步传输和异步传输

同步传输

异步传输

单向通信、双向交替通信和双向同时通信

编码与调制

编码与调制的基本概念

常用编码方式

双极性不归零编码

双极性归零编码

曼彻斯特编码**

总结

基本的带通调制方法和混合调制方法

基本的带通调制方法

调幅（ AM）、调频（ FM）、调相（ PM ）

混合调制方法

正交振幅调制QAM

信道的极限容量

造成信号失真的主要因素

如果数字信号中的高频分量在传输时受到衰减甚至不能通过信道，则接收端接收到的波形前沿和后沿就变得不那么陡峭，每一个码元所占的时间界限也不再明确。这样，在接收端接收到的信号波形就失去了码元之间的清晰界限，这种现象称为码间串扰。
如果信道的频带越宽，则能够通过的信号的高频分量就越多，那么码元的传输速率就可以更高，而不会导致码间串扰。
然而，信道的频率带宽是有上限的，不可能无限大。因此，码元的传输速率也有上限。

奈氏准则**

理想 低通信道的 最高码元传输速率 = 2W Baud

W ：信道的频率带宽（单位为 Hz ）

Baud ：波特，即码元 / 秒

码元传输速率 又称为 波特率 、 调制速率 、波形速率或符号速率。

波特率与比特率有一定的关系：

当1个码元只携带1比特的信息量时，波特率（码元/秒）与比特率（比特/秒）在数值上是相等的。
当1个码元携带n比特的信息量时，波特率（码元/秒）转换成比特率（比特/秒）时，数值要乘n。

2Wlog2M b/s (M为状态个数)

香农公式**

带宽受限 且有 高斯白噪声 干扰的信道的 极限信息传输速率

𝑪 = Wlog2(1+S/N)

C ：信道的极限信息传输速率（单位为 b/s ）

W ：信道的频率带宽（单位为 Hz ）

S ：信道内所传信号的平均功率

N ：信道内的高斯噪声功率

S/N ：信噪比，使用分贝（ dB ）作为度量单位

信噪比（dB）=10*log10(S/N)

30(dB) S/N=1000