目錄

1. 數據通信基礎
2. 物理介質
3. 信道與信道容量
4. 基帶傳輸
5. 頻帶傳輸
6. 物理層接口規程

關鍵詞概念解析

消息：人類能夠感知的描述

信息：對事物的存在狀态或存在方式的不确定性表述，可度量

通信：本質是在一點精确或近似地再生另一點的信息

通信系統：能夠實現通信功能的各種技術、設備和方法的總體

信号：通信系統中，在傳輸通道中傳播的信息的載體

數據：對客觀事物的性質狀态以及相互關系等進行記載的符号及其組合

信道：信道是以傳輸介質為基礎的信号通道

數據通信系統模型

信源、發送設備、 信道、 接收設備、 信宿、 噪聲源

數據通信系統模型

模拟通信：信号的因變量是連續的

數字通信：信号的因變量是離散的

數據通信方式

• 單向通訊（單工，如廣播收音機）、雙向交替通信（半雙工）和雙向同時通信（全雙工）
• 并行通信、串行通信
• 異步通信、同步通信

數據通信系統的功能

1. 信道利用
2. 接口及信号産生
3. 同步
4. 差錯檢測與糾正
5. 尋址與路由
6. 網絡管理
7. 安全保障

導引型傳輸介質

指有物理線的線路

1. 架空明線：指平行且相互分離或絕緣的空裸線線路，通暢采用銅線或鋁線等金屬導線
2. 雙絞線：兩根相互絕緣的銅線并排絞合在一起，減少相鄰導線的電磁幹擾
3. 2.1 屏蔽雙絞線：STP，可減小電磁幹擾
4. 2.2 非屏蔽雙絞線：UTP，成本較低，比較常見

1. 同軸電纜：抗電磁幹擾性能好，但傳輸率低，線體較粗，布線不太方便。如：有線電視線
2. 光纖：利用光的全反射原理，通信容量大、距離遠、抗電磁幹擾性能好、保密性好
3. 4.1 多模光纖：反射傳輸
4. 4.2 單模光線：直線傳輸，性能更好

非導引型傳輸介質

指無線傳輸

1. 地波傳輸：低頻信号，沿地球表面傳播
2. 天波傳輸：較高頻信号，利用電離層的反射傳播
3. 視線傳輸：高頻信号，點對點直線傳播，中繼傳輸

信道分類與模型

狹義信道：信号傳輸介質

廣義信道：信号傳輸介質和通信系統的一些變換裝置

1. 調制信道：信号從調制器的輸出端到解調器的輸入端經過的部分
2. 編碼信道：數字信号由編碼器輸出端傳輸到譯碼器輸入端經過的部分

信道傳輸特性

1. 恒參信道：各種有線信道和部分無線信道，傳輸特性變化小、緩慢，肉：微波視線傳播鍊路和衛星鍊路等
2. 随參信道：傳輸特性随時間随機快速變化

信道容量

信道容量是指信道無差錯傳輸信息的平均信息速率

連續信道容量：

理想無噪聲信道的信道容量，奈奎斯特公式：

有噪聲連續信道容量，香農公式：

模拟基帶信号：模拟信源發出的原始電信号

數字基帶信号：數字信源發出的基帶信号（模拟基帶信号可通過信源編碼轉換為數字基帶信号）

基帶傳輸：直接在信道中傳送基帶信号

數字基帶傳輸編碼

基帶傳輸碼型

1. AMI（信号交替反轉碼）
2. 雙相碼（曼徹斯特碼，1-正到負，0-負到正）、差分雙相碼（1-起始跳變，0-起始無跳變，中間均要跳變）
3. 米勒碼
4. CMI碼
5. nBmB碼
6. nBmT碼

1. 數字調制：利用數字基帶信号控制載波信号的某些特征參量，使載波信号的這些參量的變化反應數字基帶信号的信息，進而将數字基帶信号變換為數字通帶信号的過程
2. 鍵控法：利用兩種不同幅值、頻率或相位分辨爾表示0或1

頻帶傳輸中的三種調制方式

二進制數字調制：

二進制幅移鍵控：載波信号幅值随基帶信号變化

二進制頻移鍵控：随機帶信号變化而選擇不同頻率載波信号

二進制相移鍵控：載波信号相位随基帶信号變化

二進制差分相移鍵控：基帶信号控制相鄰碼元載波相對相位是否變化，1-相對相位改變，0-相對相位不變

物理層接口的四大特征：機械特性、電器特性、功能特性以及規程特性

物理層接口規範定義DTE（數據終端設備，如電腦或路由器等數據處理設備）和DCE（數據電路端接設備，如調制解調器等信号轉換設備）的接口特性

機械特性：通信實體間硬件連接接口的機械特點

電器特性：在物理連接上，導線的電氣連接及有關電路特征

功能特性：物理接口各條信号線的用途

規程特性：通信協議，指明利用接口傳輸比特流的全過程，以及各項用于傳輸事件發生的合法順序

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