1.物理层的基本概念

物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流
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2.传输媒体

  1. 导引型传输媒体
    1. 双绞线
    2. 同轴电缆
    3. 光纤
  2. 非导引型传输媒体
    1. 微波通信(2~40GHz):2.4GHz的WIFI

3.编码与调制

码元:在使用时间域的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形
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4.信道的极限容量

奈氏准则:在假定的理想条件下,为了避免码间串扰,码元传输速率是有上限的
理想低通信道的最高码元传输速率 = 2W Baud = 2W 码元/秒
理想带通信道的最高码元传输速率 = W Baud = W 码元/秒
调制速度=码元传输速度
数据传输速率=波特率每个码元所携带的信息量数据传输速率 = 波特率*每个码元所携带的信息量
每个码元所携带的信息量:log2X,X为可调制出的不同基本波形或码元数量/信息状态数每个码元所携带的信息量:\log_{2}{X},X为可调制出的不同基本波形或码元数量/信息状态数
W:信道带宽(单位为Hz)
Baud:波特,即码元/秒
R=2Blog2LR=2*B\log_{2}{L}
B为信道带宽,L为码元数

香农公式:带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率
c=W*log2(1+SN)\log_{2}{(1+\frac{S}{N})}
c:信道的极限信息传输速率(单位:b/sc:信道的极限信息传输速率(单位:b/s)
W:信道带宽(单位:HzW:信道带宽(单位:Hz)
S:信道内所传信号的平均功率S:信道内所传信号的平均功率
N:信道内的高斯噪声功率N:信道内的高斯噪声功率
SN:信噪比,使用分贝(dB)作为度量单位\frac{S}{N}:信噪比,使用分贝(dB)作为度量单位
信噪比(dB=10log10SN(dB)信噪比(dB)= 10*log_{10}{\frac{S}{N}} (dB)