计算机网络——物理层的几个概念

一、码元

根据百度百科被锁定词条“ 码元”给出的解释
 
在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字,这样的时间间隔内的信号称为(二进制)码元。 而这个间隔被称为码元长度。值得注意的是当码元的离散状态有大于2个时(如M大于2个) 时,此时码元为M进制码元。
一码元可以携带多个比特的信息量。例如,在使用二进制编码时,只有两种不同的码元,一种代表0状态,另一种代表1状态。

 知乎有大佬给出了一些形象的解释https://www.zhihu.com/question/280404107/answer/413911881

作者:途经时光 乐乐
链接:https://www.zhihu.com/question/280404107/answer/530245982
来源:知乎

一个脉冲信号就是一个码元,也就是图中的一个方波就是一个码元。

计算机网络——物理层的几个概念_第1张图片

 

 

图片来自中国大学MOOC网络技术与应用课程。图左的3v和-3v就是一个码元中的两种高低变化,一个码元携带1个比特。图右的是四种,一个码元携带2个比特。

 

看下信号脉冲的图片(有高低起伏变化)。二进制码元有两种脉冲变化形式,四进制有四种,八进制有八种。相对应的,能携带的比特数为1个,2个,3个,因为这种组合能够穷尽穷尽0和1的排列组合方式,不然接收两端对脉冲变化的定义就一定会缺斤少两。而同一时间内,不考虑复用的情况,只能有一个码元进入,所以只要双方约定好一个码元中携带的bit代表什么意思就OK。

比如二进制码元,高低脉冲两种变化,0和1穷尽的排列方式就是0和1。

相应的四进制,十进制表示为0,1,2,3。二进制穷尽组合是00,01,10,11。每一种变化都对应着一组排列,需要四个码元表达所有内容。

八进制的十进制表示0,1,2,3,4,5,6,7,二进制穷尽组合000、001、010、011、100、101、110、111,需要八个码元表达所有内容,相应一个码元里有3个比特。

小明给小红发送1314,二进制为1 11 1 100,显而易见,如果用二进制码元,只能一个个发,发7次。但如果用八进制码元,可携带3bit信息,发送四次就够了。001,011,001,100。

二、数据传送速率

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思考题

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三、带宽

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四、失真现象

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五、奈氏准则

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六、香农定理

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 注意这里信噪比的单位,看题中所给的是dB还是S/N。

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七、奈氏与香农对比

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