考研408--计算机网络--day3--通信基础&信道&编码与调制

(以下内容全部来自上述课程)

目录

  • 通信基础
    • [1. 信源、信宿、信号、信道](#1. 信源、信宿、信号、信道)
    • [2. 数字信号、模拟信号](#2. 数字信号、模拟信号)
    • [3. 码元](#3. 码元)
    • [4. 速率](#4. 速率)
    • [5. 小结](#5. 小结)
  • 信道的极限容量
    • [1. 回顾:带宽](#1. 回顾:带宽)
    • [2. 噪声](#2. 噪声)
    • [3. 奈奎斯特定理](#3. 奈奎斯特定理)
    • [3. 香农定理](#3. 香农定理)
    • [4. 对比](#4. 对比)
    • [5. 小结](#5. 小结)
  • 编码与调制
    • [1. 概念](#1. 概念)
    • [2. 编码方式](#2. 编码方式)
    • [3. 各种编码的特点](#3. 各种编码的特点)
    • [4. 调制方式](#4. 调制方式)
    • [5. 小结](#5. 小结)
  • 传输介质
    • [1. 有线](#1. 有线)
      • [1.1 双绞线](#1.1 双绞线)
      • [1.2 同轴电缆](#1.2 同轴电缆)
      • [1.3 光纤](#1.3 光纤)
    • [2. 命名规则](#2. 命名规则)
    • [3. 无线传输介质](#3. 无线传输介质)
    • [4. 物理层接口的特性](#4. 物理层接口的特性)
    • [5. 小结](#5. 小结)
  • 物理层设备
    • [1. 中继器](#1. 中继器)
    • [2. 集线器](#2. 集线器)
    • [3. 特性](#3. 特性)
      • [3.1 不能无限串联](#3.1 不能无限串联)
      • [3.2 结构](#3.2 结构)
      • [3.3 共享带宽](#3.3 共享带宽)
      • [3.4 异议内容](#3.4 异议内容)
    • [4. 小结](#4. 小结)

通信基础

1. 信源、信宿、信号、信道

2. 数字信号、模拟信号

简单看一眼,下面的例子很详细。

数字信号 :右手接收皮卡丘的电压是时有时无。
模拟信号 :右手接收皮卡丘的电压是一直有,但是大小不同。

因为电压是电势差,所以可以为-1V。

3. 码元

这里我们一直都是0101的表示,只有0和1,所以是两种信号,分别对应一个二进制数0和另一个二进制数1,0是一个码元,1也是一个码元,一个码元对应一比特二进制数。

信号既然可以出现两种,那如果出现更多呢?

如果我们想用4种信号表示,就可以用00、01、10、11,这四组二进制数表示,码元就是这四组二进制数,对应两比特。

依次,我们还可以用000、001、010、011...等继续表示,下方有码元和比特的关系。

0、1---->2种信号(个数)---->1bit(位数)

00、01、10、11---->4种信号---->2bit

当然,,这两个数据说明不了什么。单纯对比一下好理解。

找2的几次方是K:

4. 速率

公式换算很重要!!!

5. 小结

信道的极限容量

1. 回顾:带宽

就是管道的横截面。

复习一下:

链路---->水管

带宽---->水管横截面

传播时延---->水管长度

时延带宽积---->水管容量体积

2. 噪声

你和你舍友说话---->传输信号

另一个舍友背单词---->噪音

3. 奈奎斯特定理

注意:没有噪声 !!!!

这只是一个理想状态,实际上多多少少还是有噪声的。

注意这里是极限波特率,还需要×比特才是比特率。(就是那个2的几次方是K)

例题1:

3. 香农定理

这里就是实际情况。

S/N就是信噪比:信号(Signal)/噪声(Noise)

信噪比

>

注意:香农定理的信噪比是无单位的 ,所以题目给了有单位的信噪比,需要转换成无单位的。

例题2:

4. 对比

5. 小结

编码与调制

1. 概念

二进制数据-----编码------>数字信号

数字信号-----反编码----->二进制数据

例子:网卡

二进制数据-----调制----->模拟信号

模拟信号-----反调制----->二进制信号

例子:光猫

2. 编码方式

中 :两个虚线之间的位置。
跳 :出现上下的线。
不跳 :维持横线。
起点:第一个虚线位置。

归零or不归零 :看中间有没有额外的坡,有就是归零,没有就是不归零。
不归零or反向非归零 :不归零看整个线段所在高低的数值,反向看虚线所在位置是否变化的数值。
曼切斯特or差分曼切斯特 :中间跳变方向和二进制能够一一对应,就是曼切斯特。

408以上0下1 为准。

3. 各种编码的特点

自同步能力 :看有没有节拍,能分清几个高几个低。比如不归零一致高高高高,不知道有几个高,归零是高0高0高0,知道有几个高。
浪费带宽 :跳来跳去相比平稳不动,肯定更浪费带宽。

例题1:

技巧!!!!!很好用!!!

例题2:

4. 调制方式

和编码一样。一开始只有0、1、0、1两种信号。

类比编码,我们也可以让码元携带更多比特,拥有更多种信号。

相当于复合函数 ,把AM(f(x))和PM(g(x))揉到一起了。

补充:常用的QAM调制方案

例题3:

例题4:

5. 小结

考编码比较多,调制更多是原理理解。

传输介质

1. 有线

1.1 双绞线


1.2 同轴电缆


1.3 光纤



2. 命名规则

3. 无线传输介质



4. 物理层接口的特性


5. 小结

物理层设备

1. 中继器

半双工通信:不可同时发送数据。

全双工通信:可同时发送数据。

2. 集线器

冲突域



3. 特性

3.1 不能无限串联

3.2 结构

3.3 共享带宽

3.4 异议内容


4. 小结

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