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1、信号

1.1：信号的相关概念

  • 信息 一般认为信息是人们对现实事物的存在方式或运动状态的某种认识。表现形式可以是数值、文字、图形、声音、图像以及动画等
  • 数据 用于描述事物的某些属性的具体量值
  • 信号 信号是信息传递的媒介

1.2：信号的分类

（1）模拟信号，如下图所示，模拟信号是信号参数（幅度、频率等）大小连续变化的电磁波，可以以不同的频率在媒体上传输，是一个连续变化的物理量。 9ebce589515b3884305f544318ebd91.jpg （2）数字信号，如下图所示，数字信号是不连续的物理量，信号参数也不连续变化。数字信号使用几个不连续的物理状态来代表数字。电报信号就属于数字信号。现常见的数字信号是幅度取值只有两种（用0和1代表）波形的信号，称为“二进制信号”。 I7YXFIWXOVMF2M0OEB.png

1.3、信号在传输过程中产生的失真

信号在传输过程中，因为受到外界干扰或传输介质本身具有的阻抗等特性，会产生一定程度的失真。原因如下： (1)噪声 信号在信道中传输时，往往会受到噪声的干扰。“噪声"的简单定义:在信号的传输、处理过程中，由于设备自身、环境干扰等原因而产生的附加信号。这些信号与输入信号无关，是有害的。 (2)衰减 信号随着传播距离的增加，能量会逐渐减少。 模拟信号和数字信号在传播过程中都存在衰减，为了补偿衰减，在传输过程中要经常对模拟信号和数字信号进行放大处理。模拟信号的问题在于当它被放大时，伴随的累积噪声也将被放大。

1.4、数字信号的优势

（1）抗干扰能力强 （2）远距离传输仍能保证质量 数字信号具有适应各种通信业务的要求（如电话、电报、图像、数据等）

2、传输介质

有线传输介质： 指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它能将信号从一方传输到另一方，有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。双绞线和同轴电缆传输电信号，光纤传输光信号。

2.1、双绞线

定义：双绞线（Twist-Pair)是将一对相互绝缘的金属导线，按逆时针互相绞合在一起，用来抵御一部分电磁波干扰，扭线越密，其抗干扰能力就越强。 分类：分为屏蔽双绞线（STP)和非屏蔽双绞线（UTP）。屏蔽双绞线通常用于有电磁干扰的工作环境中，如室外环境。 双绞线共有六类，其传输速率在4~1000Mbit/s之间，目前常用的是5类，超5类、6类等。 fbc0c20aed4da1f9ab206f0132e9e0a.jpg 屏蔽双绞线 屏蔽双绞线中内部的铜线外包裹了一层金属膜，以减小辐射，但并不能完全消除辐射。屏蔽双绞线价格相对较高，必须配有支持屏蔽功能的特殊连结和施工工艺。安装屏蔽双绞线时，屏蔽双绞线的屏蔽层必须接地，但在有大量的电磁干扰的物理地区，屏蔽双绞线提供一个即方便经济、效益又好的解决方法。 非屏蔽双绞线 非屏蔽双绞线无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包裹，价格相对便宜，组网灵活，更易于安装。安装屏蔽双绞线时，双绞线的屏蔽层必须接地，在实际施工时，很难全部完美接地，从而使屏蔽层本身成为最大的干扰源，导致性能甚至远不如非屏蔽双绞线。所以，除非有特殊需要，通常在综合布线系统中只采用非屏蔽双绞线。 双绞线线序排列 EIA/TIA的布线标准中规定了双绞线的两种线序568A与568B，如下图所示 T568A的线序1~8分别为：白绿绿、白橙蓝、白蓝橙、白棕棕。 T568B的线序1~8分别为：白橙橙、白绿蓝、白蓝绿、白棕棕。 线序1、2用于发送数据 线序3、6用于接收数据

2.2、同轴电缆

它比双绞线的屏蔽性要更好，因此在更高速度上可以传输得更远。它以硬铜线为芯（导体），外包一层绝缘材料（绝缘层），这层绝缘材料再用密织的网状导体环绕构成屏蔽，其外又覆盖一层保护性材料（护套）。同轴电缆的这种结构使它具有更高的带宽和极好的噪声抑制特性。1km的同轴电缆可以达到1~2Gbit/s的数据传输速率。

2.3、光纤

它是由纯石英玻璃制成的。纤芯外面包围着一层折射率比芯纤低的包层，包层外是一塑料护套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。光纤的传输速率可达10Gbit/s。 优点：1、传输带宽高；2、传输距离远；3、抗干扰能力强。 分类：单模光纤和多模光纤。

单模光纤 多模光纤
用于高速度、长距离传输 用于低速度、短距离传输
成本较高 成本较低
端接收难 端接收易
窄芯线，需要激光源 宽芯线，聚光好，光源可采用激光或发光二极管
耗散极小，高效 耗散大，低效
黄色外皮 橙色或水绿色外皮

2.4、无线传播介质

无线传输介质指我们周围的自由空间。我们利用无线电波在自由空间的传播可以实现多种无线通信。在自由空间传输的电磁波根据频谱可将其分为无线电波、微波、红外线、激光等，信息被加载在电磁波上进行传输。 无线传输的介质有：无线电波、红外线、微波、卫星和激光。在局域网中，通常只使用无线电波和红外线作为传输介质。无线传输介质通常用于广域互联网的广域链路的连接

  • 无线电波微波传输： 无线电波是指在自由空间传播的射频在10的8次方~10的10次方Hz之间频段的电磁波。 特性：频率越低，损耗越小，距离越远；频率越高，系统容量越大，覆盖距离越近。 微波分类：分米波、厘米波、毫米波。 传播方式：天波传播、地波传播、直线传播。 传输方式：直射、反射、折射、穿透、衍射和散射。
  • 红外线传输： 红外线是频率在10的12次方~10的14次方Hz之间的电磁波。无导向的红外线被广泛用于短距离通信。电视、录像机使用的遥控装置都利用了红外线装置。红外线有一个主要缺点：不能穿透坚实的物体。但正是由于这个原因，一间房屋里的红外系统不会对其他房间里的系统产生串扰，所以红外系统防窃听的安全性要比无线电系统好。正因为于此应用红外系统不需要得到政府的许可。

简洁概括：1、不受无线电波的干扰，近距离传输；2、受太阳光干扰大，不可穿墙。

  • 激光传输： 通过装在楼顶的激光装置来连接两栋建筑物里的LAN。由于激光信号是单向传输，因此每栋楼房都得有自己的激光以及测光的装置。激光传输的缺点之一是不能穿透雨和浓雾，但是在晴天里可以工作的很好。

简洁概括：1、传输距离远，延时长；2、直线传播，不能穿越障碍。