第六章 物理層

第六章 物理層
    1.數據通信基礎
        識記
            數據通信基本概念
                在一點精確或近似地再生另一點的信息
            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
        領會
            數據、信號概念與分類
                數據是對客觀事物的性質狀態以及相互關係等進行記載的符號及其組合
                信號：傳遞信息需要有適合的載體在傳輸通道中傳播，這樣的載體就叫信號
            通信方式
                單工
                    任何時間都只能有一個方向的通信，而沒有反方向的交互
                半雙工
                    雙方都可以發送信息，但不能雙方同時發送
                全雙工
                    雙方可以同時發送和接收信息
    2.物理介質
        識記
            物理介質分類
                引導型傳輸介質
                非引導型傳輸介質
            雙絞線分類與特性
                屏蔽雙絞線
                    雙絞線電纜封裝時在護套與線對之間增加一層金屬絲編制的屏蔽層，可以提高雙絞線的抗電磁干擾能力
                非屏蔽雙絞線
                    沒有這次屏蔽的雙絞線電纜
                屏蔽雙絞線性能要優於非屏蔽雙絞線，但價格高，且安裝工藝要求高、複雜
            同軸電纜的特性
                有較好的抗電磁干擾性能，但已被雙絞線取代
            光纖的分類與特點
                多模光纖
                    發光二極管
                單模光纖
                    激光二極管
                特點
                    光纖通信容量非常大
                    傳輸損耗小，中繼距離長
                    抗雷電和電磁干擾性能好
                    無串音干擾，保密性好
                    體積小，重量輕
                    要把兩根光纖精確地連接起來，需要使用專用設備
            非導向介質特性
                地波傳播
                    頻率較低，2MHz以下。沿地球表面傳播
                天波傳輸
                    頻率較高，2~30MHz，電離層反射，最大距離可以達到約4000km
                視線傳播
                    頻率高於30MHz，電磁波會穿透電離層，不會被反射，設立地面中繼站或爲衛星中繼站進行接力傳輸，微波視距中繼和衛星中繼傳輸
    3.信道與信道容量
        識記
            信道的概念
                以傳輸介質爲基礎的信號通道
            信道的分類
                調製信道
                    把信號從調製器的輸出端傳輸到解調器的輸入端經過的部分
                編碼信道
                    指數字信號由編碼器輸出到譯碼器輸入經過的部分
        領會
            信道的傳輸特性
                恆參信道傳輸特性
                    對信號幅值產生固定的衰減
                    對信號輸出產生固定的時延
                隨參信道傳輸特性
                    信號的傳輸衰弱隨時間隨機變化
                    信號的傳輸時延隨時間隨機變化
                    存在多徑傳播現象
            信噪比的概念
                信號功率與噪聲功率之比
                    S/N
            信道容量的概念
                信道無差錯傳輸信息的最大平均信息速率
        應用
            信道容量的計算
                
            奈奎斯特公式和香農公式
                奈奎斯特公式
                    C=2Blog2 M
                    C：信道容量；B：信道帶寬；M：進制數；單位爲Hz
                香農公式
                    C=Blog2 （1+S/N）
                    S/N爲信噪比
                        (S/N）dB = 10log10 （S/N）功率
    4.基帶傳輸
        識記
            基帶傳輸的基本概念
                直接在信道中傳送的基帶信號
        領會
            基帶傳輸的信號碼型與傳輸碼型
                信號碼型：單極不歸零碼、雙極不歸零碼、單極歸零碼、雙極歸零碼
                傳輸碼型：AMI碼、米勒碼、CMI碼
            AMI碼、米勒碼、CMI碼
                
                

              
                
        應用
            單極不歸零碼、雙極不歸零碼、單極歸零碼、雙極歸零碼
                
                

            曼徹斯特碼
                
            差分曼徹斯特碼
                
    5.頻帶傳輸
        領會
            調製與解調的概念
                調製
                    利用數字基帶信號控制載波信號的某些特徵參數，使載波信號的這些參量的變化反映數字基帶信號的信息，進而將數字基帶信號變換爲數字通帶信號的過程
                解調
                    在接收數據端需要將調製到載波信號中的數字基帶喜好「卸載」下來，還原數字基帶信號的過程
            頻帶傳輸的二進制數字調製方式
                二進制幅移鍵控
                     
                二進制頻移鍵控
                    
                二進制相移鍵控
                    
                二進制差分相移鍵控
                         6.物理層接口規程         識記             DTE、DCE概念                 DTE：數據終端設備                 DCE：數據電路端接設備             典型物理層接口規程                 機械特性（物理特性）                     形狀、尺寸、引線數目、固定和鎖定裝置等                 電氣特性                     電路特性的說明、信號的電平、最大傳輸速率的說明、與互聯電纜相關的規則、發送器的輸出阻抗、接收器的接入阻抗等                 功能特性                     數據信號線、控制信號線、定時信號線、接地線                 規程特性                     通信協議，利用接口傳輸比特流的全過程