計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)謝希仁課件第03章-在線瀏覽
2024-12-05 20:20本頁面
【正文】 氣的或電磁的表現(xiàn) 。 所謂 “ 模擬的 ” 就是連續(xù)變化的 ， 而 “ 數(shù)字的 ” 就表示取值是離散的 。 將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的過程叫作 調(diào)制 。 因此我們有以下四種情況： （ 1） 模擬數(shù)據(jù) 、 模擬信號(hào) 。 （ 3） 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 、 模擬信號(hào) 。 圖 32給出了模擬的和數(shù)字的數(shù)據(jù) 、 信號(hào)的示意圖 。 （ 1） 單向通信 ：又稱為 單工通信 ， 即只能有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互 。 （ 2） 雙向交替通信 ：又稱為 半雙工通信 ， 即通信的雙方都可以發(fā)送信息 ， 但不能雙方同時(shí)發(fā)送 (當(dāng)然也就不能同時(shí)接收 )。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 （ 3） 雙向同時(shí)通信 ：又稱為 全雙工通信 ，即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。 信道可以分成傳送模擬信號(hào)的 模擬信道 和傳送數(shù)字信號(hào)的 數(shù)字信道 兩大類 。 信道上傳送的信號(hào)還有 基帶 (baseband)信號(hào)和 寬帶(broadband)信號(hào)之分 。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 奈奎斯特 (Nyquist)推導(dǎo)出 在理想低通信道下的最高碼元傳輸速率的公式 ： 理想低通信道的最高碼元傳輸速率 = 2W Baud (31) 這里 W是理想低通信道 ① 的帶寬 ， 單位為赫 (Hz)； Baud是 波特 ， 是 碼元傳輸速率的單位 ， 1波特為每秒傳送 1個(gè)碼元 。 奈氏準(zhǔn)則的另一種表達(dá)方法是： 每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒 2個(gè)碼元 。 強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)： （ 1） 一個(gè)實(shí)際的信道所能傳輸?shù)淖罡叽a元速率 ，要明顯地低于奈氏準(zhǔn)則給出的這個(gè)上限數(shù)值 。 碼元傳輸速率也稱為 調(diào)制速率 、 波形速率 或 符號(hào)速率 。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 信道的極限信息傳輸速率 信道的極限信息傳輸速率 C可表達(dá)為 C = W log2(1+S/N) bit/s (33) 其中： W為信道的帶寬 (以 Hz為單位 )； S為信道內(nèi)所傳信號(hào)的平均功率； N為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率 。 香農(nóng)公式表明 ， 信道的帶寬或信道中的信噪比越大 ， 則信息的極限傳輸速率就越高 。這就需要采用 多元制 (又稱為多進(jìn)制 )的調(diào)制方法。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 物理層下面的傳輸媒體 傳輸媒體 也稱為傳輸介質(zhì)或傳輸媒介 ， 它就是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中在發(fā)送器和接收器之間的物理通路 。 在導(dǎo)向傳輸媒體中 ， 電磁波被導(dǎo)向沿著固體媒體 (銅線或光纖 )傳播 ， 而非導(dǎo)向傳輸媒體就是指自由空間 ， 在非導(dǎo)向傳輸媒體中電磁波的傳輸常稱為無線傳輸 。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 導(dǎo)向傳輸媒體 1． 雙絞線 把兩根互相絕緣的銅導(dǎo)線并排放在一起，然后用規(guī)則的方法絞合 (twist)起來就構(gòu)成了雙絞線。 圖 36是無屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線的示意圖 。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 通常按特性阻抗數(shù)值的不同 ， 將同軸電纜分為兩類： （ 1） 50 ?同軸電纜 50 ?同軸電纜又稱為 基帶同軸電纜 。圖 38畫的是未經(jīng)編碼的原基帶數(shù)字信號(hào)和在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常用的兩種編碼方法，即： 曼徹斯特(Manchester)編碼 和 差分曼徹斯特編碼 。 在計(jì)算機(jī)通信中 ， “ 寬帶系統(tǒng) ” 是指采用了頻分復(fù)用和模擬傳輸技術(shù)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò) 。 頭端(headend)的作用是將各計(jì)算機(jī)從發(fā)送電纜發(fā)過來的信息轉(zhuǎn)換到接收電纜 ， 使得各計(jì)算機(jī)能從接收電纜上收到發(fā)送給它們的信息 。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 3． 光纜 光纖通常由非常透明的石英玻璃拉成細(xì)絲，主要由纖芯和包層構(gòu)成雙層通信圓柱體。正是這個(gè)纖芯用來傳導(dǎo)光波。當(dāng)光線從高折射率的媒體射向低折射率的媒體時(shí)，其折射角將大于入射角 (如圖310所示 )。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 只要從纖芯中射到纖芯表面的光線的入射角大于某一個(gè)臨界角度，就可產(chǎn)生全反射。這種光纖就稱為 多模光纖 (如圖 312(a)所示 )。這樣的光纖就稱為 單模光纖 (圖 312(b))。 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 教 程 第 3 章 物 理 層 光纖不僅具有通信容量非常大的優(yōu)點(diǎn) ， 而且還具有其他的一些特點(diǎn)： （ 1） 傳輸損耗小 ， 中繼距離長 ， 對(duì)遠(yuǎn)距離傳輸特別經(jīng)濟(jì) 。 這在有大電流脈沖干擾的環(huán)境下尤為重要 。 （ 4）
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