计算机网络课件:物理层深度解析
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更新于2024-07-31
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"中科大--计算机网络课件(3)"
这部分内容主要涵盖了计算机网络中的“物理层”相关的知识,具体包括数据通信的理论基础、传输介质、电话系统与调制解调以及交换技术。
首先,3.1数据通信的理论基础中提到了Fourier级数,这是信号处理的基础理论,用于将周期性信号分解为正弦和余弦函数的无限级数。在计算机网络中,例如在模拟信号和数字信号的转换过程中,Fourier级数起到关键作用。例如,8位ASCII码“b”的位模式可以表示为Fourier级数的形式,计算其均方根幅度,这与信号的传输质量和速率有关。比特率(a比特/秒)决定了信号的周期和频率,进而影响到信道的带宽和传输速率的关系。在示例中,对于3000Hz的普通话音级线路,可以计算出最大可能的谐波次数和传输速率。
接着,3.1.2部分讨论了信道的最大传输速率,引入了Nyquist定理和Shannon定理。Nyquist定理指出,在无噪声的理想情况下,每秒采样2倍于信道带宽(H)的次数就足以恢复原始信号,最大数据传输率为2Hlog2V。而Shannon定理则考虑了信噪比(S/N),指出在有噪声的情况下,最大传输速率是Hlog2(1+S/N),这在实际通信系统设计中至关重要。
3.2传输介质部分,详细介绍了几种常见的通信媒介:
1. 双绞线(TP)是由两根互相绞合的铜线组成,分为屏蔽(STP)和无屏蔽(UTP)两种类型,常见于局域网,传输距离一般为100米。
2. 同轴电缆由内导体、绝缘介质和外导体构成,能提供较长的传输距离和较高的数据速率,常用于有线电视网络和早期的以太网。
3. 光纤则利用光的全反射原理进行数据传输,具有高速度、大容量、抗干扰性强的特点,广泛应用于长途通信和高速网络连接。
4. 无线传输,如无线电波、微波和光通信,提供无拘无束的通信方式,适用于移动通信和卫星通信。
此外,3.3和3.4章节虽然没有给出详细内容,但根据标题可以推测,3.3会涉及电话系统的运作原理以及调制解调技术,调制解调是模拟信号和数字信号之间转换的关键;3.4则会讨论交换技术,包括电路交换、报文交换和分组交换等不同的数据交换方式。
这些知识点构成了计算机网络中物理层的基础,是理解数据如何在不同媒介中传输以及如何优化传输效率的关键。在学习计算机网络时,掌握这些内容有助于深入理解网络架构和通信协议的工作原理。
2011-05-29 上传
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2020-11-15 上传
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