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計算機網路-物理層基礎知識

3.2資料通訊主要指標與通道極限
一個碼元對應多個bit
訊號傳輸速率
波特率:每秒鐘傳送的碼元數,或者說每秒脈衝訊號(比如電壓)變化的次數,單位為波特(baud)。與資料傳輸速率的區別?
如果是脈衝訊號,
波特率:B=1/T(baud)   ,T為一個脈衝訊號的時間長度
奈奎斯特准則:在頻寬為H的理想低通無噪聲通道上,訊號碼元的最大波特率為
B(MAX)=2H(Baud) H是頻頻寬度單位為赫茲。啥是頻頻寬度?通道中,頻帶就是允許傳送的訊號的最高頻率與允許傳送的訊號的最低頻率這之間的頻率範圍
位元率與波特率的關係:S=B*log(2)N=2H*log(2)N

log(2)N代表一個碼元攜帶的位元數,N代表碼元狀態數,B代表一秒內的碼元數

通道容量:通道的最大資料傳輸速率,表徵一個通道最大傳輸能力,是個極限值

理想低通無噪通道容量:奈奎斯特准則B=2H得到最大資料率為 S=B*log(2)N=2H*log(2)N  S隨N的增大而增加,理論可無限


夏農定理:
真實的通道容量(最大資料傳輸速率)
C=H*log(2)(1+S/N)   (bps)
S/N為通道的信噪比,單位分貝(dB)來表示《信噪比=10*log(10)S/N

頻分多路複用(FDM)
把多個源頭的訊號跳轉到不同的載波頻率上,這樣每個源的訊號都有一個特定的頻率段用於傳輸訊號。
同步時分複用(TDM)訊號源固定時間片傳送訊號。
非同步時分複用(STDM)各資料之前要附有該路地址,以便接收方能分出各路訊號。


3.4模擬資料、數字資料的傳輸與調製技術

PCM脈衝數字除錯
取樣:按一定時間間隔取樣測量模擬訊號的幅值。(根據奈奎斯特定理:只要"取樣頻率"不低於"有效訊號最高頻率"的兩倍,則取樣值包含了原始訊號的全部資訊)
量化:確定等級數,取整(劃範圍確定等級數為2^n,取整6.3取6).
編碼:將取整完的數進行二進位制轉換

單極型:電壓有或無。雙極型:電壓正或負。單極型容易積累電壓
不歸零編碼NRZ:在一個碼元的全部時間內,電平恆定。歸零編碼RZ:在一個碼元結束後電平總是歸零。
曼切斯特編碼:在一個碼元時間間隔中,高電平跳變為低電平為1,低跳向高為0
差分曼徹斯特編碼:每位中間的跳變只用於提取同步時鐘訊號,而用起始位的跳變來區分0和1,起始位與前一位的結束位不變表示1,起始位發生跳變為0