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重点 信道的极限容量、信道的极限信息传输速率等基本概念 几种传输介质特点比较 信道编码，信道复用技术基本工作原理 数字传输系统基本工作原理 难点 正确区分并计算信道的极限容量、信道的极限信息传输速率等； CRC循环冗余检测 曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码 4、波特率与比特率 波特率又称信号传输速率B：编码后传输信号在信道上的传输速率，每秒钟传输信号变化的次数，波特(baud)，码元传输速率。 B=1/T (Baud)　　?? ...... ⑴ 式中 T为信号码元的宽度，单位为秒． 比特率又称数据传输速率R --每秒传输的数据（编码前的数字数据）的二进制位数，b/s, 或bps。 R=1/T * log 2 N (bps)　 ...... ⑵ 式中 T为一个码元信号的宽度，单位为秒； N为对一个码元编码采样的离散值的个数； log 2 N为每个码元的bit数。 数据传输速率也称。 (2)有噪声下的信道容量（香农定理） Shannon证明，对于带宽为B，信噪比为S/N的有噪声信道，其最大数据传输率Rmax为 Rmax = B*log 2 (1 + S/N) (bps) ......⑹ 其中S/N为信号功率与噪声功率的比，称为信噪比(Signal-to-Noise Ratio)；我们一般使用数值10*log10S/N ---分贝(dB)来表示信噪比。 [例3]已知信噪比为30dB，带宽为3kHz，求信道的最大数据传输速率。 ∵ 10log10(S/N)=30? ∴S/N=10(30/10)=1000　 ∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps 物理层的基本概念 任务：在两个具有物理介质相连的接点间传送比特流。 协议(标准)：规定了物理接口的各种特性： 机械特性：物理连接器的尺寸、形状、规格； 电气特性：信号的表示方式，脉冲宽度和频率，数据传送速率，最大传输距离等； 功能特性：接口引（线）脚的功能和作用； 过程特性：信号时序，应答关系，操作过程。 功能：建立和拆除物理连接、位流传输、管理 例：RS-232、RJ45、RJ11、RS-449、V.24、 V.35、G.703/G.704 有线介质 双绞线 同轴电缆 光纤 无线介质 无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光 2.2.1 双绞线 双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。 屏蔽双绞线STP（IBM） Type 1或Type 2 非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA） Cat 1 :一对线组成，用作电话线,9600bps； Cat 2 :一对线组成，用作ISDN或T1/E1线路1.54Mbps Cat 3 :四对线组成，用作10Mbps或100Mbps以太网； Cat 5 :四对线组成，用作100Mbps快速以太网； Cat 6 :四对线组成，用作1000Mbps以太网； 特点 距离短：100m—5000m， 传输容量：100Mbps以内； 价格便宜; 低频(10kHz以下)抗干扰性能强于同轴电缆， 高频(10-100kHz)抗干扰性能弱于同轴电缆。 2.2.2 同轴电缆 2.2.3 光纤 光纤--由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成的 。 带宽 频率范围：50 T Hz 数据传输率：100 Gbps 实际使用：10Gbps,原因：光/电、电/光转换的速度跟不上; 光电子技术/光子技术 通过光纤中光的波长 0.85μm / 1.3μm / 1.55 μm 光纤及光缆构成 单模光纤和多模光纤 多模光纤（multi-mode fiber） 内芯直径稍大,其中有多个光沿不同的方向同时传播。 直径为62.5μm 使用普通发光二极管作为光源 波长为0.85um 中继距离2公里 单模光纤（single-mode fiber） 内芯直径较小，与光的波长接近，光沿同一方向传播。 直径为8～10μm 使用激光源,波长为1.55um 中继距离100公里 光纤的特点 优点 高带宽、高数据传输率 抗电磁干扰强，数据传输安全、可靠 抗腐蚀 衰减小 缺点 单向传输 光纤接口价格昂贵 工艺复杂、安装技术复杂 2.2.4 无线介质 无线介质是指信号通过空气传输，信号不被约束在一物理导体内 无线介质主要包括 无线电波 微波（地面微波、卫星微波） 红外线、激光 （1）无线电波 无线电通信就是利用地面发射的无线电波通过电离层的反射而到达接收端的一种远距离通信方式。无线电通信使用的频率一般在3MHz 至1GHz。 无线电波的传播特性与