第二章--物理层第二次课20170317

1、传输传输系统系统输输入入信信息息输输入入数数据据发送发送的信号的信号接收接收的信号的信号输输出出数数据据源点源点终点终点发送器发送器接收器接收器调制解调器调制解调器PC 机机公用电话网公用电话网调制解调器调制解调器数字比特流数字比特流数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号 正文正文正文正文数据通信系统数据通信系统源系统源系统目的系统目的系统传输系统传输系统输输出出信信息息PC 机机输入输入输出输出设备设备传传输输控控制制器器DCEDCE通通信信控控制制器器主主机机信道信道数据电路数据电路数据链路数据链路DTE终端设备终端设备DTE中央计算机中央计算机 电话网ModemModem(

2、a) 用户通过电话网拨号通信用户通过电话网拨号通信(b) 局域网用户通过局域网用户通过Internet上网通信上网通信SiSiInternetSiSiToken-ring模拟数据模拟数据数字数据数字数据信息信息数据数据模拟信号模拟信号数字信号数字信号有意义的实体有意义的实体涉及数据的涉及数据的内容和解释内容和解释在某个区间产生连续的值在某个区间产生连续的值产生离散的值产生离散的值是数据的电磁是数据的电磁 (或电子或电子)编码编码涉 及 到 事涉 及 到 事物的形式物的形式是一种连续变化的电磁波是一种连续变化的电磁波是一系列的电压脉冲是一系列的电压脉冲信号信号模拟数据模拟数据模拟信号模拟信号放大

3、器放大器调制器调制器模拟数据模拟数据数字信号数字信号 PCM编码器编码器数字数据数字数据模拟信号模拟信号调制器调制器数字数据数字数据数字信号数字信号 数字数字发送器发送器模拟数据模拟数据数字数据数字数据模拟信号模拟信号数字信号数字信号ModemA/D变换变换数字编码数字编码调制调制幅度幅度时间时间幅度幅度时间时间接线员接线员模拟信道模拟信道电话局电话局fffa用户用户采样量化采样量化编码编码模拟数据模拟数据数字信号数字信号时间量化时间量化幅值量化幅值量化采样间隔采样间隔Ts 2 fc数字数字信道信道解码解码恢复恢复模拟数据模拟数据数字信号数字信号数字信号数字信号模拟数据模拟数据数据序列数据序列

4、单极性不归零码单极性不归零码单极性归零码单极性归零码双极性不归零码双极性不归零码双极性归零码双极性归零码 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 数据序列数据序列伪三元编码伪三元编码曼彻斯特编码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码不归零相对编码不归零相对编码见见 1 反转反转 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 实际的信道实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输入信号波形输入信号波形输出信号波形输出信号波形( (失真不严重失真不严重) )输入信号波形输入信号波形实际的信道实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）（带宽受限、有噪声

5、、干扰和失真）输出信号波形输出信号波形( (失真严重失真严重) )不能通过不能通过能通过能通过0频率频率(Hz)W (Hz) 传输比特流传输比特流 10011100 10 01 11 00 2bit一组一组4种幅度种幅度,1个码元个码元携携带带2bit信息信息, n = log2M (M 码元状态数码元状态数)t3210源系统源系统传输系统传输系统目的系统目的系统传输传输系统系统源点源点终点终点发送器发送器接收器接收器输输入入信信息息输输出出信信息息输输入入数数据据输输出出数数据据发送的发送的信号信号接收的接收的信号信号码元传输速率受码元传输速率受奈氏准则的限制奈氏准则的限制信息传输速率受信息

6、传输速率受香农公式的限制香农公式的限制铜线铜线铜线铜线聚氯乙烯聚氯乙烯 套层套层聚氯乙烯聚氯乙烯套层套层屏蔽层屏蔽层绝缘层绝缘层绝缘层绝缘层无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线 UTP屏蔽双绞线屏蔽双绞线 STPA扭绞距扭绞距线径线径 0.40.41.4 mm1.4 mmB近端串扰近端串扰远端串扰远端串扰白绿白绿 绿绿白橙白橙 蓝蓝白蓝白蓝 橙橙白棕白棕 棕棕12345678 局域网局域网 EIA/TIA 568A UTP内内4对对8线的编号与线色线的编号与线色外导体屏蔽层外导体屏蔽层绝缘层绝缘层绝缘保护套层绝缘保护套层内导体内导体远供电源远供电源光纤及包层光纤及包层填充物填充物外护套外护套包带层包带层包

7、层包层纤芯纤芯（a）光缆结构剖面图）光缆结构剖面图（b）光波在纤芯中传播）光波在纤芯中传播折射角折射角入射角入射角 包层包层（低折射率的媒体）（低折射率的媒体） 包层包层（低折射率的媒体）（低折射率的媒体） 纤芯纤芯（高折射率的媒体）（高折射率的媒体） 包层包层纤纤芯芯高折射率高折射率( (纤芯纤芯) )低折射率低折射率( (包层包层) )光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射输入脉冲输入脉冲输出脉冲输出脉冲单模光纤单模光纤输入脉冲输入脉冲输出脉冲输出脉冲多模光纤多模光纤无线电无线电微波微波红外线红外线可见光可见光紫外线紫外线X射线射线 射线射线双绞线双绞线同

8、轴电缆同轴电缆卫星卫星地面微波地面微波 调幅调幅无线电无线电 调频调频无线电无线电 海事海事无线电无线电光纤光纤电视电视(Hz)f (Hz)fLFMFHFVHF UHF SHFEHFTHF波段波段104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 移动移动无线电无线电 调制非相干红外线光调制非相干红外线光 DEMUX复用器复用器解复用器解复用器共享信道 MUXfAFDM多适用于模拟信号传输多适用于模拟信号传输 群

9、群超群超群主群主群巨群巨群TDM多适用于数字信号传输多适用于数字信号传输T1T2T3T42.048 Mb/s传输线路CH0CH16CH17CH15CH15CH16CH17CH31CH31CH0CH1CH1时分复用帧T CH0 CH1 CH2 CH15 CH16 CH17 CH30 CH318 bitt时分复用帧时分复用帧T = 125 s15 个话路15 个话路 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 70 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 15