【计算机网络】物理层 : 调制 ( 数字数据 调制 模拟信号

数字数据调制 技术 :

① 调制 : 发送端 将 数字信号 转为 模拟信号 ;

② 解调 : 接收端 将 模拟信号 转为 数字信号 ;

调制 技术 :

调幅 ( ASK ) : 0 0 0 对应没有幅度 , 1 1 1 对应有幅度 ;

调频 ( FSK ) : 0 0 0 对应较低的频率 , 1 1 1 对应较高的频率 ;

调频示例说明 : 上图示例说明 ;

调相 ( PSK ) : 对于相位的调制 , 0 0 0 对应余弦波 , 1 1 1 对应正弦波 ;

调幅 + 调相 结合在一起使用的调制方法 是 QAM 调制 ;

QAM 调制示例 :

先计算每个码元携带的信息量 : 调相 + 调幅 结合使用 ; 有以下两种理解方式 ;

使用奈氏准则计算信息传输速率 :

奈氏准则计算公式为 : 理 想 低 通 信 道 信 息 极 限 传 输 速 率 = 2 W l o g 2 V   比 特 / 秒 理想低通信道信息极限传输速率 = 2 W log_2V \ 比特/秒 理想低通信道信息极限传输速率=2Wlog2​V 比特/秒

2 W 2W 2W 是码元速率 , W W W 是带宽 , 其中码元速率已经给出 , 是 1200 波特 , 直接使用即可 , 这里计算下每个源码携带的信息量 , 是 l o g 2 16 = 4 log_216 = 4 log2​16=4 比特 ;

计算过程 : 2 W l o g 2 V = 1200 × l o g 2 16 = 4800 b / s 2W log_2V = 1200 \times log_216 = 4800 b/s 2Wlog2​V=1200×log2​16=4800b/s

信息传输速率是 4800 b / s 4800 b/s 4800b/s ;

模拟信号 调制为 模拟信号 :

为了 实现 信号传输 的 有效性 , 可能需要以 较高的频率 传输信号 ;

提高 信号频率 的同时 , 还可以使用 频分复用技术 , 充分利用 带宽 资源 ;

"模拟信号 调制为 模拟信号" 示例 :

电话机 与 本地交换机 之间传输的信号 , 就是 将 模拟信号 调制后的 模拟信号 ;

前者是 模拟的声音信号 ( 低频信号 ) , 后者是 模拟的载波信号 ( 高频信号 ) ;

人说话的声音 , 声带振动的频率很低 , 几十到几百赫兹 ; 电磁波的信号 都是百万赫 , 吉赫兹 级别的 ;

使用电磁波传输声音 , 需要将频率提高 几百到几万倍不等 ;