目录

1、传输媒体与物理层

2、基带传输、频带传输和宽带传输的比较

3、同步通信与异步通信

4、奈氏准则和香农定理

5、信噪比为S/N，为什么还要取对数10log以10为底(S/N)的对数（分贝）？

1、传输媒体与物理层

传输媒体并不是物理层。由于传输媒体在物理层的下面，而物理层在体系结构的第一层，因此有时候称传输媒体为0层。在传输媒体中传输的是信号，但传输媒体并不知道所传输的信号代表什么。也就是说，传输媒体不知道所传输的信号什么时候是1什么时候是0.但物理层由于规定了电气特性，因此能够识别所传送的比特流。

                                        图15.1  传输媒体与物理层

2、基带传输、频带传输和宽带传输的比较

在计算机内部或在相邻设备之间近距离传输时，可以不经过调制就在信道上直接进行的传输方式称为基带传输。它通常用于局域网。数字基带传输就是在信道中直接传输数字信号，且传输媒体的整个带宽都被基带信号占用，双向地传输信息。最简单的方法是用两个高低电平来表示二进制数字，常用的编码方式有不归零编码和曼彻斯特编码。例如，要传输1010，低电平代表0，高电平代表1，那么在基带传输下，1010需要向通信线路传输（高、低、高、低电平）。

用数字信号对特定频率的载波进行调制（数字调制），将其变成适合于传送的信号后再进行传输，这种传输方式就是频带传输。远距离传输或无线传输时，数字信号必须用频带传输技术进行传输。利用频带传输，不仅解决了电话系统传输数字信号的问题，而且可以实现多路复用，进而提高传输信道的利用率。同样传输1010，经过调制，一个码元对应4个二进制位，假设码元A代表1010，那么传输码元A就相当于传输了1010，这就是频带传输。

借助频带传输，可将链路容量分解成两个或多个信道，每个信道可以携带不同的信号，这就是宽带传输。宽带传输中所有的信道能同时互不干扰地发送信号，链路容量大大增加。比如把信道进行频分复用，划分成两条互不相关的子信道，分别在两条子信道上同时进行频带传输，链路容量就大大增加了，这就是宽带传输。

3、同步通信与异步通信

在计算机网络中，“同步（Synchronous）”的意思很广泛，没有统一的定义。例如，协议的三个要素之一就是“同步”。在网络通信编程中常提到的“同步”则主要指某函数的执行方式，即函数调用者需等待函数执行完才能进入下一步。“异步（Asynchronous）”可简单理解为“非同步”。

同步通信的通信双方必须先建立同步，即双方的时钟要调整到同一个频率。收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。主要有两种同步方式：一种是全网同步，即用一个非常精确的主时钟对全网所有结点上的时钟进行同步；另一个是准同步，即各结点的时钟允许有微小的误差，然后采用其他措施实现同步传输。同步通信数据率较高，但实现代价也较高。

异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的，但接收端必须时刻做好接收的准备。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每个字符开始和结束的地方加上标志，即开始位和结束位，以便于接收端能够正确地将每个字符接收下来。异步通信也可以帧作为发送的单位。这是，帧的首部和尾部必须设有一些特殊的比特组合，使得接收端能够找出一帧的开始（即帧定界）。异步通信的设备简单、便宜，但传输效率较低（因为标志的开销所占比例比较大）。图15.2给出了以字符、帧为单位的异步通信示意图。

                                              图15.2   以字符、帧为单位的异步通信

4、奈氏准则和香农定理

奈氏准则指出，码元传输的速率是受限的，不能任意提高，否则在接收端就无法正确判定码元所携带的比特是1还是0（因为存在码元之间的互相干扰）

奈氏准则是在理想条件下推导出来的，在实际条件下，最高码元传输速率要比理想条件下得出的数值小很多。需要注意的是，奈氏准则并未限制信息传输速率（b/S），要提高信息传输速率，就必须使每个传输的码元能够代表许多比特的信息，这就需要有很好的编码技术。但码元所载的比特数确定后，信道的极限数据率也就确定了。

香农定理给出了信息传输速率的极限，即对一定的传输带宽（以赫兹为单位）和一定的信噪比，信息传输速率的上限就确定了，这个极限是不能突破的。要提高信息的传输速率，要么必须设法提高线路的带宽，要么必须设法提高所传信号的信噪比，此外别无他法。

5、信噪比为S/N，为什么还要取对数10log以10为底(S/N)的对数（分贝）？

数字形式表示，即一般数值，如噪声功率为1，信号功率是100，信噪比为100/1=100；

以分贝形式表示，同样还是上面这些数字，以分贝形式表示的信噪比为10log以10为底（S/N）的对数=10log以10为底100的对数=20dB。

两者的区别在于，前者是没有单位的，后者必须加dB，代表分贝。两者树枝上等价。

采用分贝表示的原因是：很多时候，信号要比噪声强得多，比如信号比噪声强10亿倍，如果采用数值表示 为1000000000，很容易写错丢失0.如果用分贝表示仅为90dB，要简单得多，而且不容易出错。分贝对于表示特别大或者特别小的数值极为有利。

人，总是要有一点精神的，不是吗

最后

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