一.幾個術語

1.碼元------在使用時間域(時域)的波形表示數字信號時，代表不同離散數值的基本波形。

2.調制------把數字信號轉換為模擬信號的過程。

3.解調------把模擬信號轉換為數字信號的過程。

4.雙絞線水晶頭:從左到右分別為橙白橙(發送)、綠白藍、藍白綠、棕白棕。綠白和綠色負責接收，其他的保留。

5.近端串擾：是雙絞線性能中的一個指標，它是指來自一對導體的信號在另一對導體上發生的耦合現象，即近端發送的信號被近端接收線收到。

二.傅里葉級數

2.1 公式

• f = 1/T

• 這種分解稱為傅立葉級數(序列)。

• 如果周期T、振幅已知，則可以通過執行上述方程的和來找到時間的原始函數。
  
  
  
  2.2 通過傳輸字母“b”來解釋數字信號的調制與解調

• b字母的ASCII碼是98,即01100010
  

• 波特率為8/T,因此f=波特率除以8。

• 確定常數c:對上述函數進行積分。
  

• 確定參數a_n、b_n。
  
  

• 均方根
  

2.3 如下幾種周期信號的兩種表示方法。

• 左圖可以看出峰值和周期;
• 右圖可以清楚看出峰值(縱坐標)和頻率(橫坐標).
  

2.4 基帶帶通調制方法

• 調幅ASK：即載波的振幅隨基帶數字信號而變化。1代表有載波、0代表無載波。
• 調頻FSK:即載波的頻率隨數字信號而變化。f₁-f₂代表0，f₁+f₂代表1；
• 調相(PM):載波的初始相位隨基帶數字信號變化而變化。
• 正交振幅調制(QAM)
  -多元制的振幅相位混合調制------信息傳輸速率增加。
  -碼元不是越多越好，若每個碼元表示的比特數越多，接收端識別，每種狀態變得困難，出錯率增加。
  
  

2.5 大多數復合信號都是非周期性信號，因此出現重復信號一般都是同一個信號。合成信號的帶寬是該信號中包含的最高頻率和最低頻率之間的差值。

三.相關知識

3.1 基帶信號往往有較多的低頻成分，甚至直流成分，許多信號并不能傳輸低頻分量或直流分量，因此需要對基帶信號進行調制(編碼)。

3.2 對基帶信號的波形進行變換，使它能夠與信道特性相適應------仍是基帶信號，稱為基帶調制或編碼。載波進行調制，將頻率搬到較高頻段------帶通信號，稱為帶通調制。

3.3 波特和比特是兩個不同的概念。信息的傳輸速率"比特/秒"與碼元的傳輸速率“波特”在數量上卻有一定的關系。

3.4 奈氏準則和香農公式的作用范圍

3.5 電磁波頻譜

3.6 光纖：只要從纖芯中射到纖芯表面的光纖的入射角大于某個臨界角度，就可產生全反射。通常將一段點到點的鏈路串接起來構成一個環路。通過T形接頭連到計算機。

• 有源T形接頭:有源轉發器。
• 無源T形接頭：比較可靠。
  
  3.7 短波通信：主要依靠電離層的反射。

四.信道復用技術

4.1 復用：是通信技術中，允許用戶使用一個共享信道進行通信，降低成本，提高利用率。

4.2 頻分復用FDM
將帶寬分為多份，所有用戶在同樣的時間占用不同的頻段帶寬資源。

4.3 時分復用TDM
將時間劃分為一段段等長的時分復用(TDM) 幀。每個時分復用 的用戶在每一個TDM幀中占用固定序號的時隙。也稱同步時分復用.

• 時隙周期性出現；
• TDM信號也稱等時信號；
• 占用同樣的頻度寬度。
  
• 可能造成線路資源浪費。

4.4 統計時分復用(STDM)
STDM幀不是固定分配時隙，而是按需動態分配時隙，提高了線路利用率。

4.5 TDM幀和STDM幀都是物理層傳送的比特流中所劃分的幀。

4.6 波分復用WDM
波分復用就是光的頻分復用。使用一個根光纖來同時傳輸多個光載波信號。

4.7 碼分復用CDM
常稱碼分多址CDMA。每個用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信。各用戶使用不同的碼型，不會相互干擾，抗干擾強，頻譜類似白噪聲。
每個比特時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片。
采用CDMA可以提高通信質量和數據傳輸的可靠性。

碼片序列：

• 每個站被指派一個唯一的m bit碼片序列。發送1則發送自己的m bit 碼片序列，發送0則發送該碼片的二進制反碼。
• 如S站的8bit 碼片序列為00011011(或記為-1-1-1+1+1-1+1+1)：發送1或0對應的碼片序列：1------000110011,0------11100100；

CDM的重要特點：

• 每個站分配的碼片序列不僅必須不相同，并且還必須互相正交。
• 實際中,使用偽隨機碼序列。
• 碼片序列的正交關系:
  -令向量S表示站S的碼片向量，令T表示其他任何站的碼片向量。
  -兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的規格化內積都是0:
  
  如T=(-1-1+1-1+1+1+1-1),S=(-1-1-1+1+1-1+1+1),規格化內積為0。
  -任何碼片向量和自己碼片向量的規格化內積都為1;
  -碼片向量和該碼片反碼的向量的規格化內積值是-1;
  

4.8 脈碼調制PCM體制

五.數字傳輸系統

5.1 早期數字傳輸系統存在許多缺點：

• 速率標準不統一。
• 不是同步傳輸。

5.2 同步光纖網SONET 和同步數字系列SDH

• SONET：
  -同步網絡各級時鐘來自一個非常精確的主時鐘。
  -系統定義了同步傳輸的線路速率等級結構，以51.84Mb/s為基礎。
  -此速率對電信號稱為第一級同步傳送信號，即STS-1;
  -此速率對光信號稱為第一級載波，即OC-1;

• SDH：
  -以SONET為基礎制定。
  -基本速率為155.520Mb/s，稱第一級同步傳遞模塊，即STM-1，相當于SONET中的OC-3速率。
  
  5.3 SONET/SDH標準的意義

• 使數字傳輸制在STM-1等級獲得統一。

• 實現了數字傳輸體制上的世界性標準。

• SDH標準也適合微波和衛星傳輸技術體制。

5.4 SONET/SDH定義了標準光信號，規定波長1310nm和1550nm的激光源。在物理層為寬帶接口使用了幀技術以傳遞信息，為數字信號的復用和操作過程定義了幀結構。

5.5 SONET標準

• 定義了四個光接口層，對應OSI的物理層和數據鏈路層。

• 光子層:
  -處理跨越光纜的比特傳輸，負責進行同步傳送信號STS的電信號和光載OC的光信號之間的轉換。
  -此層由光電轉換器進行通信；

• 段層
  -在光纜上傳輸STS-N幀，有成幀和差錯檢測功能；

• 線路層
  -負責路徑層的同步和復用，以及交換的自動保護。

• 路徑層
  -處理路徑端接設備PTE之間的業務的傳輸，PTE是具有SONET能力的交換機。
  -路徑層還具有與非SONET網絡的接口。

六. 寬帶接入技術

6.1 FCC認為只要雙向速率之和超過200Kbit/s 就是寬帶。
6.1 兩類接入

• 有線寬帶接入
• 無線寬帶接入

6.2 不同寬帶方案

• ADSL：非對稱數字用戶線
  -上行下行寬帶不對稱；
  -兩端各安裝一個ADSL調制解調器。
  -我國采用的是離散多音調(多載波、多子信道)DMT調制技術。
  
• HDSL:高速數字用戶線
• SDSL:1對線數字用戶線
• VDSL:甚高速數字用戶線
• DSL:用戶線
• RADSL:速率自適應DSL,是ADSL的子集，可自動調節線路速率。

6.3 非對稱數字用戶線ADSL技術就是用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業務。

6.4 ADS技術就是把0-4KHz低頻留給傳統電話使用，而把高頻留給用戶上網使用。

6.5 DMT技術

• 采用頻分復用
  

七.光纖同軸混合網HFC

八.FTTx技術
是一種實現寬帶居民接入網的方案。

• FTTH:光纖到家
• FTTB：光纖到樓
• FTTC:光纖到路
  

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络(九)-物理层(补充)-傅里叶变换-信道复用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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