本章應了解:模擬信號與數字信號的區別,帶寬計算的兩個重要公式,不同的編碼調制方式,常見的傳播介質及其性質,
考點01:基本概念:信源(發布者)、信道(傳輸通道)、信宿(接收者);數字信號(離散)、模擬信號(連續);模擬通信、數字通信(信道中傳輸),
考點02:模擬信道帶寬計算:W=f2-f1,其中f2是高頻,f1是低頻,
考點03:數字信道帶寬計算:奈奎斯特定理(無噪聲)
- 奈奎斯特定理:B=2W(B碼元速率、波特率)
? ? ?? ? ? 資訊量n(位)與碼元種類N:n=log2N
? ? ?? ? ? 資料速率R = Blog2N = 2Wlog2N
考點04:數字信道帶寬計算:香農定理(有噪聲)
- 香農公式:C=W log2(1+S/N)
- 其中,C為資料速率,W為信道帶寬,S為信號的平均功率,N為噪聲平均功率,S/N為信噪比(一般用dB來表示),
- 分貝數和信噪比關系:dB=10 lg(S/N)
考點05:計算匯總:模擬帶寬、數字帶寬(無噪聲:奈奎斯特定理,有噪聲:香農定理)
考點06:常用考試資料:
- 單位換算:通信換算進率1000,如1G=1000M
? ? ???存盤換算進率1024,如1G=1024M - 信道延遲:電纜信道延遲200m/us
- 衛星信道延遲:270ms
考點07:雙絞線:分為非屏蔽雙絞線UTP,屏蔽雙絞線STP,100米可以達到100Mb/s,(同型別設備間用交叉線,不同型別設備間用直通線,計算機與路由器間用交叉線)
考點08:同軸電纜:分為粗同軸電纜、細同軸電纜,傳送距離長,信號穩定,常用于電視、監視系統,音響設備傳送音視頻信號,
考點09:光纖(光纜):分為單模光纖SMF、多模光纖MMF,
考點10:單模光纖與多模光纖的對比:
| 專案 | 單模光纖 | 多模光纖 |
|---|---|---|
| 距離 | 遠 | 短 |
| 速率 | 高 | 低 |
| 光源 | 激光 | 發光二極管 |
| 直徑 | 小 | 大 |
| 端接 | 較難 | 較易 |
| 造價 | 高 | 低 |
考點11:無線信道:分為無線電波和紅外光波,
- 無線電波:長波、中波、短波、超短波、微波(地面微波,衛星微波)
- 紅外光波:近紅外線、中紅外線、遠紅外線
考點12:模擬信道調制:分為條幅ASK、調頻FSK、調相PSL、正交調幅QAM(幅度相同,相位相差90度),
考點13:數字信道編碼:分為采樣(2倍)、量化(等級)、編碼(二進制)三個步驟,
考點14:調制技術與碼元數:n=log2N
| 調制技術 | 名稱 | 碼元種類 | 位元位n |
|---|---|---|---|
| ASK | 幅度鍵控 | 2 | 1 |
| FSK | 頻移鍵控 | 2 | 1 |
| PSK | 相移鍵控(2相) | 2 | 1 |
| DPSK | 4相鍵控 | 4 | 2 |
| QPSK | 正交相移鍵控 | 4 | 2 |
考點15:極性編碼:分為單極性(0-1)、極性(-1-1)、雙極性(-1-0-1)
考點16:歸零性編碼:歸零碼、不歸零碼(遇1翻轉)、雙向碼(電平翻轉),
考點17:曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼:曼徹斯特編碼降0升1(或降1升0)效率50%;差分曼徹斯特編碼折0平1,效率50%,
考點18:各種編碼效率:
- 4B/5B效率80%,用于百兆以太網;
- 8B/10B效率80%,用于千兆以太網;
- 64B/66B效率97%,用于萬兆以太網;
- 曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼效率50%,用于以太網,
例題:
- 設信道帶寬為4000Hz,信噪比為30dB,根據香農定理,信道容量為(40Kb/s),
- 所謂正交幅度調制是把兩個(幅度相同相位差為90°)的模擬信號合為一個載波信號,
- 地面上相距2000km的兩地之間通過電纜傳播4000bit長的資料包,資料速率為64kb/s,從開始發送到接收完成需要的時間為(72.5ms)
- PCM編碼是把模擬信號數字化的程序,通常模擬話音信道的帶寬是4000Hz,則在數字化采樣頻率至少為(8000)次/秒,
- 在異步通信中,每個字符包含1位起始位,7位資料位,1位奇偶位和1位終止位,每秒鐘傳送200個字符,采用DPSK調制,則馬原速率為(2000)波特,
- 設信道帶寬為4000Hz,采用PCM編碼,采樣周期為125us,每個樣本量化為128個等級,則信道的資料路為(56)kb/s,
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