标题:信号、传输介质、数字转换
文章目录
- 一、信号与传输介质
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- 1.1、信息概述
- 1.2、信号分类
- 1.3.模拟信号与数字信号的区别
- 1.4.信号失真
- 二、传输介质与布线的连接
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- 2.1、双绞线
- 2.2.双绞线标准及分类
- 2.4、光纤
- 2.5、无线电波
- 2.6、红外线
- 2.7、激光
- 三、数制转换
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- 3.1、计算机数制:
- 3.2、数制转换
- 3.3.每个进制数代表的值
一、信号和传输介质
1.1、信息概述
信息:人们对现实世界中事物存在方式或运动状态的某种理解 数据:描述某些属性的具体量值 信号:信息传递的媒介
1.2、信号分类
可分为模拟信号和数字信号。 模拟信号:模拟信号是信号参数(范围、频率等)大小连续变化的电磁波),可以在媒体上传输不同频率,是一个连续变化的物理量。 数字信号:数字信号是不连续的物理量,信号参数不连续变化。数字信号使用几个不连续的物理状态来代表数字。现在最常见的数字信号是振幅值一般只有两个(0和1)波形信号,称为二进制信号。脉冲表示1,不表示0。
1.3.模拟信号与数字信号的区别
模拟信号:信号连续棉,幅度不固定。 数字信号:信号离散,幅度固定。
数字信号的优点: 抗干扰能力强。 传输距离远并能保证质量。
1.4.信号失真
在传输过程中,由于外部干扰或传输介质本身的阻抗,信号会产生一定程度的失真。 信号失真的主要原因如下: 噪声 当信号在信道中传输时,它们通常会受到噪声的干扰。噪声的简单定义:由于设备本身和环境干扰,在信号传输和处理过程中产生的额外信号。这些信号与输入信号无关,是有害的。 衰减 随着传播距离的增加,能量会逐渐减少。
二、传输介质与布线的连接
2.1、双绞线
共有8条双绞线,两双绞线在一起 常用的有5、5、6 双绞线分类: 屏蔽双绞线:铜线外包裹一层金属网膜,用于电磁环境非常复杂的工业环境。 非屏蔽双绞线:用于电磁干扰相对较弱的环境。 
2.2.双绞线标准及分类
EIA/TIA-568——"商业建筑电信布线标准
Cat 5 主要用于100Base-T和10Base-T网络
Cat 5e 衰减少,串扰少,性能优于5类线
Cat 6 传输速率可达1Gbps
Cat 7 传输频率可达10Gbps
2.3.双绞线连接规范
T568A:白绿,白橙色,蓝色,蓝色,橙色,棕色 T568B:橙色,白绿色,蓝色,蓝色,绿色,棕色 线序1和2用于发送数据 接收数据的线序3和6
线缆的连接
标准网线、交叉网线、全反线(相同设备:交叉 不同设备:直通)
标准网线(又称直通线、平行线)straight-through)就是RJ-同时使用45端T568A或T568B标准连接。 交叉网线(Crossover)则一端采用T586A标准生产,另一端采用T568B标准制作。 全反线(ROLLED)线序一般是一头T568B,另外一头的颜色全反过来(线序12345678–87654321),主要连接电脑和交换机),路由器console口。 不同设备之间的直通线:路由-交换pc-交换 相同设备之间的交叉线:PC–PC、路由–路由、交换–交换、PC–路由(PC网口与路由器网口相似)
2.4、光纤
单模光纤: 用于高速、长距离、成本高、端接困难、芯线窄、激光源消耗小、效率高。 多模光纤: 用于低速、短距离、成本低、端接方便、芯线宽、聚光好、激光或发光二极管光源消散大、效率低。
2.5、无线电波
无线传输介质是指使用各种波长的电磁波作为传输媒体的传输介质。无线传输被广泛使用,人们现在已经使用了多个波比信。 无线传输的优点是易于安装、移动和更改。它不会被环境所困扰。但信号在传输过程中容易受到干扰和窃取。而且原始安装成本较高。 电磁波的功能特性取决于其频率。电磁波频率不同。具有不同的属性特征。因此,它有不同的用途。
无线电波、微波、红外线、激光等。无线电波是无线通信的主要研究。 无线电波沿地球表面空间传播。由于地面上有不均匀的山坡和房屋等障碍物,只有可以绕过这些障碍物的无线电波才能被接收器接收。根据波的衍射特性,当波长大于或相当于障碍物的大小时,可以绕过障碍物地面上的障碍物不是很大。长波可以很好地绕过它们,中波也可以很好地绕过它们。由于波长波,短波和微液绕过障碍物的能力很差。这种传播方式更适合长波和中波,被短波和微波吸收和损坏 消耗更多的能量。而且它们的衍射能力差,所以不合适。 天波传播:大气层中电离层反射传播的无线电波称为天波。地球被厚厚的大气包围,地表50公里到数百公里的大气。由于阳光充足,大气中的一些气体分子被电离,这种大气被称为电离层。电离层对不同波长的电磁波表示不同的特性:波长小于10m的微波。电离层能让它穿过,飞向宇宙:对于长波,电离层基本把它吸收:对于中波、中短波、短波。波长越短,电离层吸收越少,反射越多,所以短波最适合以天波的形式传播。 线传播:微波不能以地波的形式传播(易于吸收),也不能以天波的形式以电离层的反射(可突破)。微波只能像光一样沿直线传播。沿直线传输的电磁波称为空间波或视波。
微波数据通信系统主要分为地面系统和卫星系统。
地面微波:一般采用定向抛物线天线,要求与接收方之间无大障碍物。地面微波系统的频率一般为4-6GHZ或21-23GHZ,它的传输率取决于频率。微波对外界干扰敏感。
卫星微波:利用地面上的定向抛物线,将视线指向地球同步卫星。双方必须安装卫星接收和发射设备,双方的天线必须对准卫星,否则卫星微波传输跨越陆地或海洋所需的时间和成本与只传输几公里没有区别。由于传输距离相当远,会有一段传输延迟,小于500毫秒,大约几秒钟。和地面微波一样,高频微波会因为天或大雾,使衰减增加较大。抗电磁干扰性也较差。
2.6、红外线
目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用红外线传输技术。红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,但受太阳光的干扰大,对非透明物体的透过性极差,这导致传输距离受限制。 如果把无线传输介质比作信息高速公路,那么数据就是上面跑的车。人们不断在研究,如何提高这个高速路的承载能力:有的人建议不断拓宽公路(带宽) ;有的人建议公路分层多流(多载波) ;还有的人建议提高汽车本身的机动性和可靠性(无差错传输)。 红外线优点: . (1)作为–种无线局域网的传输方式,红外线传输的最大优点是不受无线电波的干扰。 (2)如果在室内发射红外电波,室外就收不到,这可避免各个房间的红外电波的相互干扰,并可有效地进行数据的安全性保密控制。 红外线缺点: 传输距离有限,受太阳光的干扰大,一般只限于室内通信,而且不能穿透坚实的物体(如砖墙等)。
2.7、激光
激光束也可以用于在空中传输数据。和微波通信相似,至少要有两个激光站组成,每个站点都拥有发送信息和接受信息的能力。 激光设备通常是安装在固定位置上,通常安装在高山上的铁塔上,并且天线相互对应。由于激光束能在很长的距离上得以聚焦,因此激光的传 输距离很远,能传输几十公里。 激光技术于红外线技术类似,因为它也需要无障碍的直线传播。任何阻挡激光束的人或物都会阻碍正常的传输。激光束不能穿过建筑物和山脉,但可以穿透云层。
三、数制转换
3.1、计算机的数制:
数制:计数的方法,指用一组固定的符号和统一的规则表示数制的方法。
数位:指数字符号在一个数中所处的位置。 基数:指在某种进位计数制中,数位上所能使用的数字符号个数。 位权:指在某种进位计数制中,数位所代表的大小,即处在某一位上的“1”所表示的数值的大小。
十进制数(Decimal number) (1010) 10, 1010D, 1010
八进制数(octal Number) (1010)8, 10100 二进制数(Binary number) (1010)2, 1010B 十六进制数( Hexadecimal number) (1010) 16, 1010H, 0x1010
在数制中,还有一个规则,就是N进制必须是逢N进一十进制数的特点是逢十进一。
3.2、数制转换
十进制转二进制 余数倒排 125%2 1 62%2 0 31%2 1 15%2 1 7%2 1 3%2 1 1%2 1 0 01111101B
二进制数转换八进制数:3位一转换
二进制数转换十六进制数:4位一转换