一.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型

一個(gè)通信系統(tǒng)可以劃分為三大部分: 源系統(tǒng)（發(fā)送端），傳輸系統(tǒng)（傳輸網(wǎng)絡(luò)），目的系統(tǒng)（接收端）

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①源點(diǎn)： 該設(shè)備主要產(chǎn)生傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（數(shù)字比特流），
②發(fā)送器： 將源點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，發(fā)送

2.目標(biāo)系統(tǒng)

①接收器： 接收傳輸系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)，將其解壓為可以被目的機(jī)讀取的數(shù)字比特流
②終點(diǎn)： 接收接收器轉(zhuǎn)換好的比特流，輸出

3.術(shù)語(yǔ)

消息: 客觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)+主觀意志活動(dòng)
數(shù)據(jù): 運(yùn)輸消息的實(shí)體
信號(hào): 數(shù)據(jù)的電氣或電磁表現(xiàn)
信源: 產(chǎn)生發(fā)送數(shù)據(jù)的源頭
信宿: 接收數(shù)據(jù)的終點(diǎn)
信道: 信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?既傳輸媒體

4.根據(jù)代表參數(shù)的不同劃分信號(hào)

模擬信號(hào)（連續(xù)信號(hào)）: 代表信息的參數(shù)取值連續(xù)
數(shù)字信號(hào)（離散信號(hào)）: 代表信息的參數(shù)取值離散

5.信道類型

依照信息交換方式可劃分：

• 單向信道(單工通信): 只能有一個(gè)方向的通信
• 雙向交替信號(hào)（雙半工通信）: 通信雙方可以發(fā)送信息，不能同時(shí)發(fā)送/接收信息
• 雙向同時(shí)信號(hào)（全半工通信）: 通信雙方可以同時(shí)發(fā)送/接收信息

二.調(diào)制 1.概念

基帶信號(hào): 發(fā)送端直接發(fā)送的數(shù)據(jù)
調(diào)制原因: 由于基帶信號(hào)包含較多的低頻成分，甚至有直流成分，不能在大多數(shù)信道中傳播。

2.調(diào)制兩大類：

①基帶調(diào)制（編碼）： 對(duì)基帶信號(hào)的波形進(jìn)行變換，就是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)字信號(hào)

②帶通調(diào)制： 把基帶信號(hào)的頻率范圍搬移到較高的頻段，并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)

2.常用編碼（基帶調(diào)制）的方式

①不歸零制： 正電平代表1，負(fù)電平代表0
②歸零制： 正脈沖代表1，負(fù)脈沖代表0
③曼徹斯特編碼： 位于周期中心的向上跳為1，向下跳為0
④差分曼徹斯特編碼： 位于開(kāi)始邊界沒(méi)有跳動(dòng)為1，挑動(dòng)為0

3.基本的帶通調(diào)制方式

①調(diào)幅（AM）: 0無(wú)載波輸出，1有載波輸出
②調(diào)頻（FM）: 0為低頻，1為高頻
③調(diào)相（PM）: 1的始端，終端改變180°,0不變動(dòng)

三.限制信道傳播的因素 1.信道能通過(guò)的頻率范圍

受頻率范圍的限制,高頻分量在傳輸時(shí)衰減,許多高頻分量無(wú)法通過(guò)信道。
碼間串?dāng)_: 信號(hào)在過(guò)長(zhǎng)距離的傳播后信號(hào)失真嚴(yán)重，從而無(wú)法識(shí)別

奈式準(zhǔn)則（信道上限）定義：

• 理想狀態(tài)下: 帶寬為W(Hz)的底通道信道中,碼元最高傳輸速率2W(碼元/秒)。若傳輸率超過(guò)2W,會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的碼間串?dāng)_

2.信噪比

信噪比定義： 噪音會(huì)相對(duì)干擾接收端對(duì)碼元的判斷，信號(hào)平均功率高于噪音則噪音影響小，反之大
信 噪 比 = l o g 10 S ( 信 號(hào) 平 均 功 率 ) N ( 噪 音 平 均 功 率 ) 信噪比=log_{10}\frac{ S(信號(hào)平均功率) }{N(噪音平均功率)} 信噪比=log10?N(噪音平均功率)S(信號(hào)平均功率)?
香農(nóng)公式： 信道中的信噪比越大,信息的極限傳輸速率就越大。

• 意義: 信道傳輸速率低于信道極限傳輸速率就有辦法達(dá)到無(wú)差錯(cuò)傳輸
  C （ 極 限 信 息 傳 輸 速 率 ） = W ( 信 道 帶 寬 ) l o g 2 ( 1 + S ( 信 號(hào) 平 均 功 率 ) N ( 噪 音 平 均 功 率 ) ) C（極限信息傳輸速率）=W(信道帶寬)log_2(1+\frac{S(信號(hào)平均功率)}{N(噪音平均功率)}) C（極限信息傳輸速率）=W(信道帶寬)log2?(1+N(噪音平均功率)S(信號(hào)平均功率)?)

3.碼元加密與解碼

針對(duì)香農(nóng)公式中，C無(wú)法改變的情況：讓一碼元含有多個(gè)信息（碼元加密與解碼）
示例:
100 / 010 / 011 / 101 = φ ? 4 ? φ ? 2 ? φ ? 3 ? φ ? 5 ? 100/010/011/101=φ~4~φ~2~φ~3~φ~5~ 100/010/011/101=φ?4?φ?2?φ?3?φ?5?
加 密 信 息 含 量 = 3 ? 直 接 傳 送 信 息 含 量 加密信息含量=3*直接傳送信息含量 加密信息含量=3?直接傳送信息含量
優(yōu)點(diǎn): 碼元可以傳輸多個(gè)信息
缺點(diǎn): 在有噪聲干擾的信號(hào)中,信號(hào)的損失比重高于無(wú)加密方式

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分享題目：第2章物理層——2.數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)-創(chuàng)新互聯(lián)
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