1. 常用编码方式
A:不归0码:正电平代表1,负电平代表0
B : 归0制:正脉冲代表1,负脉冲代表0 ,每个都会回归0
C :曼切斯特编码:利用中心位置的跳变来代表0或1
D :利用边界位置的变化来代表,0表示边界处有跳变,1代表边界处没有跳变。
从自同步能力来看,归0码不能从信号波形本身中提取出信号时钟频率(也就是没有自同步能力),而曼切斯特和差分曼切斯特则有自同步能力。
2. 基本的带通调制方法
选取一个适合在线路传播的正弦波作为载波,让载波的某些特性(幅度,频率,相位)随基带信号相位变化而变化。
最基本的二元调制法:
A: 调幅(AM),载波的振幅随基带信号变化而变化。(实现简单,但抗干扰能力差)
B: 调频,载波的频率随基带信号变化而变化。(抗干扰性强,但占的带宽较大)
C: 调相,载波的初相随基带信号变化而变化 。(抗干扰性能最好,且相位的变化可以同步发送器和接收器的时钟)
上面几种调制方式,一个码元仅包含2个状太(两种振幅、频率、相位),即1个码元携带1bit信息。
D:正交振幅调制。可以实现4bit 编码(传输速率提升4倍),表示16种状态,16个码元。但不是码元越多越好,每个码元表示的比特数越多,解码就越困难。
E:脉冲编码调制PCM
(1). 采样:实现时间上的离散化,依据,奈特斯特采样定理:若对连续变化的模拟信号进行周期性的采样,如果采样速率大模拟信号最高频率的二倍, 则可以用得到的样本空间恢复原来的模拟信号。
(2). 量化:使采样值在取值上离散化,将原始信号的取值范围划分为若干个等级,将每个采样值“取整”到离它最近的一个等级上
(3). 编码:将量化后的采样值,用一定位数的二进制数来表示
3. 信道的极限容量
A:限制码元在信道上的传输速率的因素有两个
(1)信道能够通过的频率范围。奈氏准则:理想低通信道的最高码元传输速率=2W 码元每秒
每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。
每赫带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。
在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,否则就会出现码间串扰的问题,使接收端对码元的判决(即识别)成为 不可能
(2)信噪比。
信号的平均功率和噪声的平均功率之比(S/N),用分贝做单位。
信噪比(dB) = 10 log10(S/N) (dB) 。
信道的极限信息传输速率 C 可表达为:
C = W log2(1+S/N) (bit/s)
其中: W 为信道的带宽(以 Hz 为单位)。
S 为信道内所传信号的平均功率。
N 为信道内部的高斯噪声功率。
4. 传输媒介
(1)引导型传输媒介
(2)非引导型传输媒介
5. 信道复用技术
(1)时分复用:将时间划分成一段段等长的时分复用帧(TDM),每一个时分复用的用户在每一个TMD帧中,占用固定序号的时隙。每个用户所占用的时间隙是周期性出现的(一个TMD就是一个周期)。时分复用是所有用户在不同时间占用相同的频带宽度。时分复用可能会造成线路资源的浪费。当某用户暂时无数据发送时,在时分复用帧中分配给该用户的时隙只能处于空闲状态。
统计时分复用:按需求动态分配时间隙。
(2)频分复用:将宽度分为多份,用户分到一定的频带以后,始终占用这个频带,所有用户在同一时间占用不同的带宽资源。
(3)波分复用:波分复用就是光的频分复用。使用一根光纤来同时传输多个光载波信号。
(4)码分复用:每个用户在同样的时间使用同样的频带进行通信。
码片序列:每一个比特时间划分为 m 个短的间隔,称为码片
扩频:每一个比特要扩大成一个码片序列。
每个站分配到的码片需要各不相同,互相正交。
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 。
一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1。
当接收站打算接收S站的信号时,就用S站的码片序列与收到的叠加信号求规格化内积,1代表发送1,-1代表发送0,0代表没有发送东西。
6.物理层的任务
确定与传输媒体的接口的一些特性。
A:机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。
B:电气特性:指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围
C: 功能特性:指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
D:过程特性:指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序