第2章 物理层优质PPT.pptx
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要尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信段的差异。
信号类型:
铜缆:
基于电平(electricalsignals);
光纤:
基于光脉冲(lightpluse);
线:
基于微波(Microwave)。
物理层物理层的功能信号类型标准的制定常物理层标准,标准制定者,ISO:
国际标准化组织,政府组织。
IEEE:
电和电程师协会,世界上最的营利性专业技术学会。
ANSI:
美国国家标准学会,间团体。
ITU:
国际电信联盟。
EIA/TIA:
美国电业协会/电信业协会。
FCC:
美国联邦通信委员会。
IETF:
国际互联程任务组。
物理层物理层的功能信号类型标准的制定常物理层标准,常物理层相关标准:
RJ45机械特性,568B:
橙,橙,绿,蓝,蓝,绿,棕,棕568A:
绿,绿,橙,蓝,蓝,橙,棕,棕,卡接簧表镀或镀银,可接线径为0.4mm0.6mm。
插头插座可重复插拔次数不于750次;
8线接触针镀509(inch)。
RJ45电特性,额定电流:
1.5AMPS;
额定电压:
125VAC;
绝缘电阻:
不于500M;
作环境温度:
-40-85;
耐压强度:
AC1000V50Hz或60Hz;
1分钟接触电阻:
不于20M;
RJ45功能特性,差分信号:
两根线都发送数据,振幅相同,相位相反;
两根线的电势差于1.6V即可认为是“0”,两根线的电势差于8V,就可确认为“1”。
RS-232-C标准,机械特性:
25芯连接器,上排13根,下排12根(常的9根);
9芯连接器,上排5根,下排4根;
DTE为插头,DCE为插座。
电特性:
采负逻辑电平,逻辑“1”:
-15V-5V;
逻辑“0”:
+5V+15V;
数据传输速率不超过20Kbps;
电缆度不超过15m。
功能特性:
4条数据线,11条控制线。
规程特性:
3条定时线。
物理层物理层的功能信号类型标准的制定常物理层标准,RS-232-C标准:
常的9个接引脚定义(功能特性),物理层物理层的功能信号类型标准的制定常物理层标准,结,物理层物理层的功能信号类型标准的制定常物理层标准,数据通信基础,数据通信模型。
基本的通信式。
基本术语:
调制;
编码。
物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,个数据通信系统包括三部分:
源系统(或发送端、发送)、传输系统(或传输络)和的系统(或接收端、接收)。
数据通信系统的模型,公电话,调制解调器,调制解调器,模拟信号,数字信号,数字信号,模拟信号,你好,信源,发送器,接收器,传输系统,输信息,输数据,发送信号,接收信号,信宿,输出数据,输出信息,源系统,的系统,传输系统,你好,数据通信基础,基本术语:
消息、数据,通信的的是传送消息:
消息:
消息是客观物质运动或主观思维活动,以及事件发状态的种反映,它通过语、字、图像和数据等不同形式具体描述;
消息不便于传送和交换,例如,古代利点燃烽台产的滚滚狼烟,向远军队传递敌侵的消息;
当我们说话时,声波传递到他的朵,使他了解我们的意图;
数据:
运送消息的实体。
信息在传输之前需要进编码,编码后的消息就变成了数据(将消息存储到计算机中形成进制特流)。
物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,基本术语:
信号、信道,信号:
数据的电的或电磁的表现。
数据在通信线路上传递需要变成电信号或光信号:
模拟信号(analogoussignal):
代表消息的参数的取值是连续的;
数字信号(digitalsignal):
代表消息的参数的取值是离散的;
信源:
产和发送数据的源头;
信宿:
接收数据的终点;
信道:
信号传输的通道(传输媒介),般来表示向某个向传送信息的介质,端是发送信道,另端是接收信道。
条传输介质上可以有多条信道(多路复)。
三种通信式,物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,基本术语:
基带信号、调制,基带信号(BasebandSignal),信源发出的没有经过调制的原始信号(直接表达了要传输的信息的信号):
基带信号往往包含有较多的低频成分,甚有直流成分,许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。
因此必须对基带信号进调制(modulation);
由模拟信号源产的信号成为模拟基带信号(说话的声波);
由计算机产的进制信号称为数字基带信号;
特别说明,我们般指的是数字基带信号。
基带传输、宽带传输,基带传输,将基带信号(0和1两种不同电压表示:
编码)直接送到数字信道上传输式:
传输的是基带信号:
近距离传输。
宽带传输,将基带信号经过调制(带通调制)后送到模拟信道上传输式,也称为频带传输;
传输的是宽带信号(带通信号):
远距离传输;
带通调制,使载波(carrier)进调制,把基带信号的频率范围搬移到较的频段,并转换为模拟信号,这样就能够更好地在模拟信道中传输(即仅在段频率范围内能够通过信道)。
物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,调制的两种法:
编码、带通调制,编码与调制,数据,编码,数据,调制,数字信号,模拟信号,数字数据,模拟数据,数字信号,模拟数据,模拟信号,数字数据,模拟信号,数字信号,放器调制器,PCM编码器,调制器,数字发送器,编码,编码,调制,调制,编码与调制,基本术语:
种编码式,归零编码(NRZ):
正电平代表1,负电平代表0。
归零编码:
正脉冲代表1,负脉冲代表0。
曼彻斯特编码:
从到低跳变表示“1”,从低到跳变表示”0,但也可反过来定义。
差分曼彻斯特编码:
在每位的中处始终都有跳变。
位开始边界有跳变代表0,位开始边界没有跳变代表1。
脉冲是指电压升(或降低)后降低(升)这周期过程,相应称为正脉冲或负脉冲。
种编码式,曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码,产的信号频率不归零制。
曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码具有同步能。
物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,归零制,曼彻斯特,不归零制,差分曼彻斯特,VO,-V,1,0,0,0,1,0,0,1,1,1,t,t,t,t,特流,调频,调相,调幅,基带信号,基本术语:
基本的带通调制法,物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,调制的载波:
正弦波,r,0000,0001,0010,(r,)0011,1111,0100,0101,正交振幅调制QAM(QuadratureAmplitudeModulation),为了达到更的信息传输速率,采更为复杂的多元制的振幅相位混合调制法:
16个点的含义:
不同的(r,)组合,表示不同的波形;
每个点对应于种4bit的编码;
即每个波形可以表示不同的4bit组合;
传输速率可提4倍;
多元制的振幅相位混合调制法:
同时改变正弦波的振幅和相位,0000,00010010,0011,正交振幅调制QAM(QuadratureAmplitudeModulation),0000,0010,0001,0011,r,0000,0001,0010,(r,)0011,1111,0100,0101,结,物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,通信的基本式:
单通信、半双通信、全双通信;
调制:
基带调制(编码),归零编码;
归零编码;
曼彻斯特编码;
差分曼彻斯特编码;
PCM脉码调制。
带通调制:
调频;
调幅;
调相;
QAM。
在使时间域(或简称为时域)的波形表示数字信号时(固定时的信号波形),代表不同离散数值的基本波形:
1码元可以携带多个特的信息量;
当码元的离散状态有M个时(M2),此时码元称为M进制码元。
电压,时间,3210,电压,时间,76543210,1-1,电压,时间,进制码元,四进制码元,进制码元,码元的概念,告诉对8位进制位串:
00011011:
如果(码元)表示0,表示1(1码元表示1特),传送,传送上述进制位串需要4次势(发送4个码元)。
四进制码元的例,上述进制位串需要8次势(发送8个码元)。
如果我们规定:
00011011,物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,结,PCM,#$,QAM,(,)*+,*-,*,物理层通信基础知识通信模型基本术语基本带通调制正交振幅调制码元,信道的极限容量,任何实际的信道都不是理想的,在传输信号时会产各种失真以及带来多种扰。
失真的原因:
码元传输速率;
信号传输的距离远;
传输媒体质量越差;
噪声扰。
发送信号波形,发送信号波形,接收信号波形,接收信号波形,现实中的信道(带宽受限、有噪声、扰),现实中的信道(带宽受限、有噪声、扰),码间串扰:
接收端收到的信号波形失去了码元之间的清晰界限的现象。
物理层信道的极限容量信道带宽奈奎斯特定理信噪农定理两个定理较,汽速度太快(单位时间内汽数量太多),法识别,法计数,码间串扰的例,信道带宽:
信道能够通过的频率范围,信道的频带越宽,也就是能够通过的信号频分量越多,那么就可以更的速率传送码元不出现码间串扰。
300HZ,3300HZ,4000HZ,不能通过,不能通过,电话线,电话线,电话线,电话线,信道带宽=3300HZ-300HZ=3000HZ,信号频率200HZ,物理层信道的极限容量信道带宽奈奎斯特定理信噪农定理两个定理较,1924年,奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的奈准则,假定的理想低通条件(噪声、带宽受限)下,为了避免码间串扰:
码元的传输速率的上限值=2WBaud(波特),码元速率是有上限的,传输速率过限,会出现码间串扰:
信道带宽越宽(能通过的频分量越多),可更的速率进码元的传输不出现码间串扰。
奈准则给出了码元传输速率的限制,没有对信息传输速率给出限制。
要提特传输速率,采多元调制法(如QAM),使每个码元能携带更多特。
V进制码元情况下:
理想低通信道下的极限数据传输率=2Wlog2v(b/s)W是信道的带宽,单位是Hz。
物理层信道的极限容量信道带宽奈奎斯特定理信噪农定理两个定理较,在噪声的情况下,若某通信链路的带宽为4kHz,采4个相位,每个相位具有4种振幅的QAM调制技术,求该通信链路的最数据传输率?
信号有44=16种变化,最数据传输率:
例,Sdmax=2Wlog2v(b/s)=24000log216=80004=32(kb/s),物理层信道的极限容量信道带宽奈奎斯特定理信噪农定理两个定理较,信噪,噪声存在于所有的电设备和通信信道中:
噪声是随机产的,它的瞬时值有时会很。
因此噪声会使接收端对码元的判决产错误;
但噪声的
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- 第2章 物理层
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