第六章 物理层

第六章 物理层
    1.数据通信基础
        识记
            数据通信基本概念
                在一点精确或近似地再生另一点的信息
            数据通信系统模型
                信源、发送设备、信道、接收设备、信宿、噪声源
        领会
            数据、信号概念与分类
                数据是对客观事物的性质状态以及相互关系等进行记载的符号及其组合
                信号：传递信息需要有适合的载体在传输通道中传播，这样的载体就叫信号
            通信方式
                单工
                    任何时间都只能有一个方向的通信，而没有反方向的交互
                半双工
                    双方都可以发送信息，但不能双方同时发送
                全双工
                    双方可以同时发送和接收信息
    2.物理介质
        识记
            物理介质分类
                引导型传输介质
                非引导型传输介质
            双绞线分类与特性
                屏蔽双绞线
                    双绞线电缆封装时在护套与线对之间增加一层金属丝编制的屏蔽层，可以提高双绞线的抗电磁干扰能力
                非屏蔽双绞线
                    没有这次屏蔽的双绞线电缆
                屏蔽双绞线性能要优于非屏蔽双绞线，但价格高，且安装工艺要求高、复杂
            同轴电缆的特性
                有较好的抗电磁干扰性能，但已被双绞线取代
            光纤的分类与特点
                多模光纤
                    发光二极管
                单模光纤
                    激光二极管
                特点
                    光纤通信容量非常大
                    传输损耗小，中继距离长
                    抗雷电和电磁干扰性能好
                    无串音干扰，保密性好
                    体积小，重量轻
                    要把两根光纤精确地连接起来，需要使用专用设备
            非导向介质特性
                地波传播
                    频率较低，2MHz以下。沿地球表面传播
                天波传输
                    频率较高，2~30MHz，电离层反射，最大距离可以达到约4000km
                视线传播
                    频率高于30MHz，电磁波会穿透电离层，不会被反射，设立地面中继站或为卫星中继站进行接力传输，微波视距中继和卫星中继传输
    3.信道与信道容量
        识记
            信道的概念
                以传输介质为基础的信号通道
            信道的分类
                调制信道
                    把信号从调制器的输出端传输到解调器的输入端经过的部分
                编码信道
                    指数字信号由编码器输出到译码器输入经过的部分
        领会
            信道的传输特性
                恒参信道传输特性
                    对信号幅值产生固定的衰减
                    对信号输出产生固定的时延
                随参信道传输特性
                    信号的传输衰弱随时间随机变化
                    信号的传输时延随时间随机变化
                    存在多径传播现象
            信噪比的概念
                信号功率与噪声功率之比
                    S/N
            信道容量的概念
                信道无差错传输信息的最大平均信息速率
        应用
            信道容量的计算
                
            奈奎斯特公式和香农公式
                奈奎斯特公式
                    C=2Blog2 M
                    C：信道容量；B：信道带宽；M：进制数；单位为Hz
                香农公式
                    C=Blog2 （1+S/N）
                    S/N为信噪比
                        (S/N）dB = 10log10 （S/N）功率
    4.基带传输
        识记
            基带传输的基本概念
                直接在信道中传送的基带信号
        领会
            基带传输的信号码型与传输码型
                信号码型：单极不归零码、双极不归零码、单极归零码、双极归零码
                传输码型：AMI码、米勒码、CMI码
            AMI码、米勒码、CMI码
                
                

              
                
        应用
            单极不归零码、双极不归零码、单极归零码、双极归零码
                
                

            曼彻斯特码
                
            差分曼彻斯特码
                
    5.频带传输
        领会
            调制与解调的概念
                调制
                    利用数字基带信号控制载波信号的某些特征参数，使载波信号的这些参量的变化反映数字基带信号的信息，进而将数字基带信号变换为数字通带信号的过程
                解调
                    在接收数据端需要将调制到载波信号中的数字基带喜好“卸载”下来，还原数字基带信号的过程
            频带传输的二进制数字调制方式
                二进制幅移键控
                     
                二进制频移键控
                    
                二进制相移键控
                    
                二进制差分相移键控
                    
    6.物理层接口规程
        识记
            DTE、DCE概念
                DTE：数据终端设备
                DCE：数据电路端接设备
            典型物理层接口规程
                机械特性（物理特性）
                    形状、尺寸、引线数目、固定和锁定装置等
                电气特性
                    电路特性的说明、信号的电平、最大传输速率的说明、与互联电缆相关的规则、发送器的输出阻抗、接收器的接入阻抗等
                功能特性
                    数据信号线、控制信号线、定时信号线、接地线
                规程特性
                    通信协议，利用接口传输比特流的全过程