文档介绍：计算机网络（第 5 版） 清华大学出版社 Andrew 编著
信息技术学院
主讲：吴晓刚 副教授
2015年9月·北校区
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2019-7-9
第 2 章 物理层
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计算机网络（第 5 版） 清华大学出版社 Andrew 编著
信息技术学院
主讲：吴晓刚 副教授
2015年9月·北校区
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2019-7-9
第 2 章 物理层
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2019-7-9
第 2 章 物理层
数据通信的基础知识
物理层下面的传输媒体
无线传输
通信卫星
数字调制与多路复用
公共电话交换网络
移动电话系统
有线电视
本章总结
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2019-7-9
数据通信的基础理论 数据通信系统的模型*
调制解调器
PC 机
公用电话网
调制解调器
数字比特流
数字比特流
模拟信号
模拟信号
正文
正文
PC 机
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2019-7-9
数据通信的基础理论 傅里叶分析
傅里叶级数：任何周期函数可表示成正弦和余弦组成的
无穷级数。
两边同乘sin(2πkft)
再从0到T求积分：
两边同乘cos(2πkft)
再从0到T求积分：
直接在等式两边求积分：
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2019-7-9
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2019-7-9
带宽有限的信号
带宽定义：在传输过程中振幅不会明显减弱的频率宽度。
例1、设数据传输率为：b比特/利润留成，发送8比特所需时间：8/b秒，第一个谐波频率是b/8 ，则可以通过的最大谐波数是24000/b.
图2-2可以计算出要想以9600bps发送数据需要把信号2-1a变成2-1c(2个谐波),。
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2019-7-9
： 尼奎斯特(Nyquist)定理
B是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz)
频率(Hz)
Nyquist证明了只要进行了每秒2B次采样，就可以完全重构出过虑的信号，如果信号中包含了V个离散等级尼奎斯特(Nyquist)定理：
最大数据速率= 2B log2V比特/秒
例：无噪声的3KHz信道传播（两级）二进制信号的最大数据速率是：2*3000*log22=6000bps
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2019-7-9
香农(Shannon) 有噪声的传输速率
信噪比：信号功率S/噪声功率N
最大传输速率 C 可表达为
C = B log2(1+S/N) b/s
举例：普通电话线上提供的ADSL使用大约1Mhz带宽，
信噪比与距离有关（1-2公里约40分贝:10log10S/N）
因此无论采样多少个信号等级（采样频率的快慢）
永远不可能达到13M. 实际上ADSL的最高速率为:12Mbps
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2019-7-9
引导性的传输介质
传输介质属于物理层，主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：
机械特性
电气特性
功能特性
规程特性
磁介质（B，KB，MB，GB，TB）
磁带容量与传输能力，狗运磁带的能力。
永远不要低估一辆满载着磁带在高速公路上飞跑的汽车的带宽。
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2019-7-9