【计算机网络篇】物理层(4)信道的极限容量,信道复用技术

文章目录

  • 🍔信道的极限容量
    • 🛸造成信号失真的主要因素
      • ⭐码元的传输速率
    • 🛸奈氏准则
    • 🛸香农公式
      • 🎈练习
    • 🗒️小结
  • 🍔信道复用技术
    • ⭐常见的信道复用技术
      • 🎈频分复用FDM
      • 🎈时分复用TDM
      • 🎈波分复用WDM
      • 🎈码分复用CDM

在这里插入图片描述

🍔信道的极限容量

信道的极限容量是指在理想情况下,通过一个通信信道传输信息的最高速率。
下面我们来介绍信道的极限容量的相关问题

🛸造成信号失真的主要因素

我们知道,任何实际的信道都不是理想的,信号在信道上传输时不可避免地会产生失真在这里插入图片描述
具体因素有
在这里插入图片描述

⭐码元的传输速率

信道上传输的数字信号,可以看作是多个频率的模拟信号进行多次叠加后形成的方波
在这里插入图片描述
我们将基波与3次谐波进行叠加,形成下图的数字信号
在这里插入图片描述
可见,基波经过更高频率的谐波的叠加,就能形成高度接近数字信号的波形
在这里插入图片描述
然而,数字信号在数字信道传输时,信号中的许多高频分量往往不能通过信道
在这里插入图片描述

🛸奈氏准则

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

尽管奈氏准者限制了最高码元的传输速率,但是只要采用技术更为复杂的信号调制方法,让码元可以携带更多的比特,岂不是可以无限制地提高信息的传输速率呢?


答案是否定的
因为在实际的信道中会有噪声,噪声是随机产生的,其瞬时值有时很大,这会影响接收端对码元的识别,并且噪声功率相当于信号功率越大,影响就越大

🛸香农公式

带宽受限 且有 高斯白噪声 干扰的信道的 极限信息传输速率
在这里插入图片描述
从公式可知
在这里插入图片描述

🎈练习

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

🗒️小结

在这里插入图片描述

🍔信道复用技术

在这里插入图片描述

⭐常见的信道复用技术

🎈频分复用FDM

在频分复用中,不同的信号被调制到不同的频率上,然后通过同一个传输介质同时传输这些信号。接收端根据频率将不同信号进行解调,从而还原原始信号。这种技术可以有效地提高信道的利用率,使得多个信号可以共享同一个传输介质,从而节省成本和资源。
在这里插入图片描述

🎈时分复用TDM

将时间划分为一段段等长的时隙,每一个时分复用的用户,在其相应时隙内独占传输媒体的资源进行通信
时分复用的各用户所对应的时隙,就构成了时分复用帧,即TDM帧
在这里插入图片描述

注意:TDM帧实际上是一段固定长度的时间,它与数据链路层对等实体间逻辑通信的“帧”,是完全不同的概念

🎈波分复用WDM

波分复用,就是光的频分复用FDM
根据频分复用的设计思想,可在一根光纤上同时传输多个频率(波长)相近的光载波信号,实现基于光纤的频分复用技术。
目前可以在一根光纤上复用80路或更多路的光载波信号。因此,这种复用技术也称为密集波分复用DWDM

在这里插入图片描述
铺设光缆的工程耗资巨大,应尽量在一根光缆中放入尽可能多的光纤,然后对每一根光纤使用密集波分复用技术。

例如,在一根光缆中放入100根速率为2.5Gb/s的光纤,对每根光纤采用40倍的密集波分复用,则这根光缆的总数据速率为(2.5Gb/s × 40)× 100 = 10000Gb/s = 10Tb/s。

🎈码分复用CDM

码分复用(Code Division Multiplexing,CDM)常称为码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA),它是在扩频通信技术的基础上发展起来的一种无线通信技术。
与FDM和TDM不同,CDMA的每个用户可以在相同的时间使用相同的频带进行通信。
CDMA最初用于军事通信,这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现。随着技术的进步,CDMA设备的价格和体积都大幅度下降,因而现在已广泛用于民用的移动通信中。
在这里插入图片描述

如果有2个或多个站同时发送数据,则信道中的信号就是这些站所发送的一系列码片或码片序列反码的叠加。为了从信道中分离出每个站的信号,在给每个站指派码片序列的时候,必须遵循以下规则:

在这里插入图片描述
例如
在这里插入图片描述
公式推广
在这里插入图片描述
例题
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/757991.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

时序分解 | Matlab实现GWO-CEEMDAN基于灰狼算法优化CEEMDAN时间序列信号分解

时序分解 | Matlab实现GWO-CEEMDAN基于灰狼算法优化CEEMDAN时间序列信号分解 目录 时序分解 | Matlab实现GWO-CEEMDAN基于灰狼算法优化CEEMDAN时间序列信号分解效果一览基本介绍程序设计参考资料 效果一览 基本介绍 1.CEEMDAN方法的分解效果取决于白噪声幅值权重(Nstd)和噪声添…

【刷题】滑动窗口入门

送给大家一句话: 那脑袋里的智慧,就像打火石里的火花一样,不去打它是不肯出来的。——莎士比亚 滑动窗口入门 认识滑动窗口Leetcode 209. 长度最小的子数组题目描述算法思路 Leetcode 3. 无重复字符的最长子串题目描述算法思路 Leetcode 1004…

部署应用到K8s集群(未完)

(等熟悉一番再来写,因为按小时结算的。。。) 1 、 kubectl run 启动 nginx 应用 kubectl run nginx --imagenginx:latest 2、将本地机器的80端口转发到集群中名为nginx的Pod的80端口 kubectl port-forward --address 0.0.0.0 pod/nginx 80:8…

AHI对MySQL性能的影响

MySQL中出现很多latch锁,而这个很大程度上和MySQL自适应hash索引有关。 AHI概述 MySQL InnoDB存储引擎的自适应哈希(Adaptive Hash Index,下简称AHI)功能 若用户的访问模式基本都是类似KV操作的点查询(point select&…

es bulk批量操作简单实例

(1)定义 bulk允许在单个步骤中进行多次create、index、update或delete请求。 bulk与其他的请求体格式稍有不同,如下所示: { action: { metadata }}\n { request body }\n { action: { metadata }}\n { request body …

FPGA高端项目:FPGA基于GS2971+GS2972架构的SDI视频收发+HLS图像缩放+多路视频拼接,提供4套工程源码和技术支持

目录 1、前言免责声明 2、相关方案推荐本博主所有FPGA工程项目-->汇总目录本博已有的 SDI 编解码方案本方案的SDI接收发送本方案的SDI接收图像缩放应用本方案的SDI接收纯verilog图像缩放纯verilog多路视频拼接应用本方案的SDI接收OSD动态字符叠加输出应用本方案的SDI接收HLS…

社会责任管理体系审核员

为满足国家越来越多的各种类型、各种规模的企业组织能按照 GB/T 39604-2020《社会责任管理体系要求及使用指南》国家标准建立相应制度,助力组织实现其社会责任管理体系的预期结果,以及满足各类组织对社会责任管理体系实践的需要,了解社会责任…

rr 为什么会出现幻读?

首先要知道mvcc的两个概念, 1. undolog 可以理解为就是一个数据快照,里面包含数据,当前事务ID(相当于版本号)和上一个快照的指针。类似链表。 2. readview 可以理解为事务 读快照, 记录当前事务ID&#xff…

工作需求iview 组件的使用

加油&#xff0c;新时代打工人&#xff01; 源码下载地址 <template><div mouseenter"mousein true" mouseleave"mousein false"><el-input type"text" clearable autocomplete"off" v-model"searchDoc.code&q…

【CSS】html滚动条相关

1.滚动条样式 ::-webkit-scrollbar {width: 10px;height: 10px;z-index: 101; } ::-webkit-scrollbar-thumb {border-radius: 5px;background: #cecece; } ::-webkit-scrollbar-track {// background: #f5f5f5be;background: rgba(33, 85, 163, 0); } ::-webkit-scrollbar-but…

Rust 基于 await、async 的异步编程和纤程、协程的实现

一、Rust 的异步编程 Rust 通过 await、async 实现了其他语言中纤程、协程的机制。下面是一个使用async和await的Rust示例代码。这个示例展示了如何异步地读取文件内容。 首先&#xff0c;确保你的Cargo.toml文件包含了tokio库的依赖&#xff0c;如下&#xff1a; [dependen…

python汽车租赁系统的设计与实现flask-django-php-nodejs

困扰公司的许多问题当中,汽车租赁管理一定是公司不敢忽视的一块。但是管理好汽车租赁又面临很多麻烦需要解决,例如有几个方面:第一,公司往往汽车数量都比较多,如何保证能够管理到每一汽车;第二,如何在工作琐碎,记录繁多的情况下将汽车租赁的当前情况反应给公司领导相关部门决策…

Python之Web开发中级教程----ubuntu中下载安装Postman

Python之Web开发中级教程----ubuntu中下载安装Postman PostMan 是一款功能强大的网页调试与发送网页 HTTP 请求的 Chrome 插件&#xff0c;可以直接去对我们写出来的路由和视图函数进行调试&#xff0c;作为后端程序员是必须要知道的一个工具。 查看ubuntu系统中是否已经安装了…

零基础学华为ip认证难吗?华为认证费用多少?

零基础学华为ip认证难吗&#xff1f; 首先&#xff0c;零基础的学习者可以通过系统的学习&#xff0c;逐步掌握网络基础知识和技能。可以通过阅读教材、参加培训课程、进行实践操作等方式&#xff0c;不断提升自己的知识和技能水平。同时&#xff0c;学习者还可以利用华为提供的…

常用小知识点总结

1. pc可以跑通&#xff0c;但是安卓编译死循环&#xff0c;可能是函数声明了返回类型&#xff0c;但是没有真正返回 2. ubuntu下根据关键词杀死所有相关进程。ps -ef | grep code | grep -v grep | cut -c 10-16 | xargs kill -s 9 top和ps基本作用都是显示系统进程状况&…

Aloudata 倾力打造,《Data Fabric 白皮书 2.0》正式发布

数字经济时代&#xff0c;越来越多企业开始寻求全新的数据管理范式&#xff0c;以更有效地管理、利用不断增长的数据资产。在此背景下&#xff0c;Data Fabric 的概念应运而生&#xff0c;被视为面向未来的数据管理解决方案。 距离第一版白皮书问世已经过去一年多时间&#xff…

matplotlib绘图一例

网上外卖用户规模及使用率import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib.dates as mdates import pandas as pd# 数据源自www.cnnic.net.cn。 l [["2015/12", "1.14亿", "16.5%"], ["2016/6", "1.50亿", "21.1%…

electron-builder 打包问题,下载慢解决方案

目录 问题说明设置下载源 &#xff1f;解决方案思路下载Electron下载winCodeSign下载nsis下载nsis-resources 总结 问题说明 项目使用了Electron&#xff0c;在第一次打包时会遇见下载慢&#xff0c;导致打包进度几乎停滞不前&#xff0c;甚至可能直接报错 其实这是因为Electr…

套的-流量分析

目录 1、流量分析2、寻找flag3、总结 1、流量分析 把流量包下载下来进行分析&#xff0c;得到下面这些信息 通过追踪HTTP流&#xff0c;我们可以很明显的感觉到是对42.193.4.49进行目录爆破 追踪流给出的信息是不完整的&#xff0c;我们只是用来推测大概的过程&#xff0c;了解…

在电脑桌面上怎么制作可视化工作计划待办清单?

对于忙碌的上班族来说&#xff0c;每天都需要处理大量的工作任务&#xff0c;如何在繁杂的工作中保持高效和有序&#xff0c;成为了一个亟待解决的问题。在电脑桌面上制作可视化的工作计划待办清单&#xff0c;就是一个非常实用的方法。通过将工作任务以清单的形式展现在桌面上…