《计算机网络》第二章 物理层笔记

1.数据通信系统的模型

2.关于信道的几个基本概念
* 单向通信——单工通信
* 双向交替通信——半双工通信
* 双向同时通信——全双工通信

3.基带信号往往含有很多低频和直流成分,不能传输,因此需要进行调制
* 基带调制,也叫编码coding。将数字信号转化成符合传输规定的基带信号
* 带通调制,也叫载波carrier。将数字信号转化为模拟信号

4.常见的编码方式

5.基本的带通调制方法

信道极限的容量

6.数字通信的优点:虽然信号在信道上的传输会不可避免的失真,但在接受到的信号之中,只要能识别出原本的信号,那么这种失真,对通信质量来说,就没有太大影响。

7.从概念上来说,影响码元在信道上传输的因素有两个
* 信道能通过的频率范围
码间串扰:波形的界限不是那么明显。
在任何通信中,码元的传输速率是有限的,传输速率超出上限,就会出现严重的码间串扰问题,使接受到的码元的判决成为不可能。但是,如果信道的带宽越大,能通过的信号高频分量越多,那么就可以用更高的的速率传输码元,不会出现码间串扰。
* 信噪比:信号的平均功率和噪音的平均功率之比。记作S/N
信噪比=10log10(S/N)
* 香农公式=Wlog2(1+S/N)
W为信道带宽。
信道的带宽或信道的信噪比越大,信息的极限传输速率就越高。但是,S达到一定速率后,N的增长速率会极高,因此S不能无线增大。

8.传输介质
* 双绞线。6类

* 同轴电缆
* 光纤
* 多模光纤。多条不同角度的光线入射在一条光纤中传输。用于近距离传输。
* 单模光纤。在100Gbit/s的高速率下可以传输100公里而不使用中继器

信道复用技术

1.复用:允许用户使用一个共享信道进行通信,降低成本,提高利用率。
频分复用。所有的用户在同样的时间,占用不同的频率资源。(带宽指的是频率带宽,而不是数据的发送速率)

  • 时分复用:大家的频带是一样的,在不同的时间上占用频道宽度
  • 使用时分复用系统传送计算机数据时,由于计算机数据的突发性质,用户对分配到的子信道的利用率是不高的
  • 统计时分复用:按需动态分配时隙。因此统计时分复用可以提高线路的利用率。

2.波分复用:光的频分复用。使用一根光纤同时传输多个光载波信号。

3.码分复用:码分多址(CDMA)。每一个用户在相同的时间使用相同的频率进行通信

 * 各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此彼此不会造成干扰。
 * 这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易于被别人发现。

  码片:每一个比特时间再划分为m个间隔;
  一个站,如果要发送比特1,则发送他自己的码片序列。如果要发送比特0,则发送自己码片的反码。
  例如,s站的码片序列为10011001,那么发送比特0的序列则是01100110.
  为了方便,我们将码片中的1写作+1,0写作-1。
  **各个站之间的码片序列相互正交。S*T=0**
  * CDMA给每一个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交,用数学公式表示为,令向量S表示站S的码片向量,再令T表示其他任何站的码片向量,两个不同站的码片序列正交,就是向量S和T的规格化内积为0
  ![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1730093/202102/1730093-20210203110919990-458223128.png)
  **任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1**

  **任何一个码片向量和该码片的反码的向量的规格化内积都是-1。**`

例题:
共有四个站进行码分多址CDMA通信。四个站的码片分别为
A:(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) B:(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)
C:(-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1) D:(-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1 )
现收到这样的码片序列:(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的1还是0?

原文地址:https://www.cnblogs.com/alongname/p/14354335.html