物理层 数据通信基础

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通信系统模型

物理层 数据通信基础

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)

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通信双方的交互与信号

工作模式

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基带信号和带通信号

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信号的调幅,调频,调相

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信道的极限问题(重点)

信号失真问题

物理层 数据通信基础

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

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物理层 数据通信基础


数字信号编码

数字数据编码为数字信号

物理层 数据通信基础

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