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1.数据通信基础：
物理层接口特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性
信号：数据在通信线路上传递需要变成电信号或光信号
数据传输类型：可分为模拟信号与数字信号
数据通信系统：由信源、信宿和信道组成
信道：是信息传输的通道，一条传输介质上可以有多条信道（多路复用）
通信使用的信道数量：可以分为串行通信、并行通信
- 单向通信（单工），信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传送方向（无线电广播或有线电视）
- 双向交替通信（半双工），信号可以双向传送，但是必须是交替进行，一个时间只能向一个方向传（对讲机）
- 双向同时通信（全双工），即信号可以同时双向传送（手机）
同步技术：通信双方在时间基准上保持一致。分为两种类型：位同步和字符同步
2.传输介质
传输介质分类：有线介质、无线介质
2.1常见有线介质包括
同轴电缆:分为基带同轴和宽带同轴。特点抗干扰强、价格居中、安装难度居中
双绞线:分为无屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP。价格低廉、易于安装,距离短
光纤:多模光纤和单模光纤。信道容量大、传输质量高、传输距离大,体积小、重量
轻、价格较高
2.2无线介质
无线电波:易于产生,且传播距离很远(调频收音机、海事无线电)
- 微波:直线传播,分为地面微波接力和卫星通信(电视信号、卫星通信)
- 红外:距离短,速率低、直线传播(遥控器、笔记本红外接口)
- 可见光:传输速率高,保密性强、无电磁干扰(LED灯光传输信号)
3.基带传输与数字编码
数字通信系统模型:信源-编码-信道-解码-信宿
数字基带信号:信息码元序列的电脉冲表示
码元:代表不同离散数值的基本波形。二电平码元为0和1,四电平为:00、01、10、11
基带传输:数字信号未经载波调制进行传输的方式
特点:简单、易衰减、距离<2.5km
数字编码:将二进制数据序列通过某种码型变换方式,转化为可直接传送的数字信号
- 不归零编码(NRZ):1表示高电平,0表示低电平在整个时间段内不返回中间值
- 曼彻斯特编码:1为高->低电平,0为低->高电平
- 差分曼彻斯特编码:观察边界,1不变,0有跳变
4.频带传输与调制解调
模拟数据通信系统模型:信源-数/模-模拟信道-模/数-信宿
频带传输:利用模拟信道,传输二进制数据的方法。适合远距离通信
调制:发送端,把消息信号寄托到载波的某个参数上,形成已调信号
解调：从已调信号中恢复信号
调制的方法
按正弦载波信号的受调分量可以分为
幅度调制(ASK)、频率调制(FSK)和相位调制(PSK)
- 幅移键控:通过振幅变化来表示数据(简单,易受干扰)
- 频移键控:通过频率变化来表示数据(简单,抗干扰好)
- 相移键控:通过相位变化来表示数据(复杂,抗干扰强,编码率高）
5.多路复用技术
多路复用技术:多条信号沿同一信道传输而互不干扰,关键在于正确分割各路信号
- 频分复用FDM:所有用户同时占用不同的频带资源并行通信
- 时分复用TDM:将时间划分为时间片,每个用户在各自时间独占频带通信
- 波分复用WDM:光的频分复用。一根光纤上可传输多个频率相近光波信号
- 码分复用CDM:(码分多址)扩频通信技术基础上发展的无线通信技术
6.物理层设备与极限频率
中继器:是"单进一单出"2口结构,将从输入接口接收的电信号通过放大和整形后,再从输出接口输出
集线器(Hub):集中式多端口中继器,"单进-多出",扩大网络传输的距离。端口数:4~20+
