物理层 数据通信基础
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通信系统模型
系统角度:源系统,传输系统,目的系统,系统是工具
信息论角度:信源,信道,信宿,主要操作对象是信息
物理设备角度:发送器,电磁信号,接收器 ,主要操作对象是数据
调制解调器:参与发送与接收,主要操作对象是信号,实现信号转换
数据是信息的载体
若干基础术语
信道(channel)一般表示向某一方向传送信息的介质
通信的目的是传送消息(message),如话音、文字、图像等
消息的实体是数据(data)
信号(signal)是数据的电气的或电磁的表现。信号分为模拟信号和数字信号两大类
在使用时间域(或简称为时域)的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形称为码元
码元速率与数据速率(重点)
通信双方的交互与信号
工作模式
基带信号和带通信号
信号的调幅,调频,调相
信道的极限问题(重点)
信号失真问题
信道的极限容量
一个信道所能通过的频率范围总是有限的,高频分量往往不能通过信道
接收端收到的信号波形失去了码元之间的清晰界限,即“码间串扰”
计算信道容量的两个公式
数字信号编码
数字数据编码为数字信号
模拟信号编码为数字数据
常见于对音频的模拟信号编码为计算机存储的二进制数字数据
主要三个步骤:采样,量化,编码
采样:对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的模拟信号采样成时间上离散的数字信号。采样频率为采样周期倒数,必须为模拟信号最大频率的2倍以上,信号失真问题才不会显著。
量化:对离散的数字信号按照一定的分级标准化为对应的整数,量化数字某一个离散时间点的幅值大小
编码:把量化的结果转换为对应的二进制编码