信号与传输介质

目录

1.信号

1.1 信号的有关概念

1.2 信号的分类

1.3 信号失真的主要原因

1.3.1 噪声

1.3.2 衰减

1.4 数字信号的优势

2.传输介质

2.1 双绞线

 2.1.1 双绞线分类

2.1.2 接线标准

2.2 光纤

2.2.1 光纤的原理

2.2.2和双绞线相比的优点

2.2.3光纤的分类

 2.3 无线传输介质

2.3.1 无线电波

2.3.2 微波

2.3.3 红外线和激光

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1.信号

1.1 信号的有关概念

信息：

不同领域对信息有着不同的定义，一般认为信息是人们对现实世界事物的存在方式或运动状态的某种认识。表示信息的形式可以是数值、文字、图形、声音、图像及动画等。

数据：

数据是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。信号在网络中传输，使信息得以传递。

信号是运载消息的工具，是消息的载体。

1.2 信号的分类

数字信号：数字信号是不连续的物理量，信号参数也不连续 变化

 

模拟信号：模拟信号是信号参数（幅度、频率等）大小连续变化的电磁波

数字信号和模拟信号的区别：

1.数字信号是离散的幅度大小固定不变。

2.模拟信号是连续不断的，幅度大小不固定。

1.3 信号失真的主要原因

1.3.1 噪声

信号在信道中传输是，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，由于设备本身、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。

1.3.2 衰减

除了噪声之外，影响信号传输的另一个因素是信号的衰减，即随着信号的传播，能量逐渐减少。。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。

1.4 数字信号的优势

1.抗干扰能力

模拟信号在传输过程中与叠加的噪声很难分离，噪声会随着信号一起被传输、放大，严重影响通信质量

2.远距离传输仍能保证质量

因为数字信号采用再生中继方式，能够消除噪声，所以再生的数字信号和原来的数字信号一样，可继续传输下去，这样通信质量便不受距离的影响

2.传输介质

2.1 双绞线

双绞线（twisted pair，TP）是一种综合布线工程中最常用的传输介质，是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消，有效降低信号干扰的程度。

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 2.1.1 双绞线分类

按照有误屏蔽层分类可分为:

1.屏蔽双绞线：屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层,用于电磁环境非常复杂的环境中

2.非屏蔽双绞线：一种数据传输线，由四对不同颜色的传输线所组成，广泛用于以太网路和电话线中用于电子干扰相对较弱的环境

按照频率和信噪比进行分类:

2.1.2 接线标准

 EIA/TIA 568A的线序定义依次为绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕，其标号如下表所示：

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EIA/TIA 568B的线序定义依次为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕，其标号如下表所示：

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根据568A和568B标准，RJ-45连接头（俗称水晶头）各触点在网络连接中，对传输信号来说它们所起的作用分别是：1、2用于发送，3、6用于接收，4、5，7、8是双向线；对与其相连接的双绞线来说，为降低相互干扰，标准要求1、2必须是绞缠的一对线，3、6也必须是绞缠的一对线，4、5相互绞缠，7、8相互绞缠。由此可见实际上两个标准568A和568B没有本质的区别，只是连接RJ-45时8根双绞线的线序排列不同，在实际的网络工程施工中较多采用568B标准 

2.2 光纤

2.2.1 光纤的原理

光脉冲在光纤中的传输利用了光的反射原理

2.2.2和双绞线相比的优点

带宽高

传输距离远

抗干扰能力强

2.2.3光纤的分类

按传输模式分类：

• 多模光纤：可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。
• 单模光纤：只能传一种模式的光，因此其模间色散很小，适用于远程通讯。

按模式分类：

 2.3 无线传输介质

2.3.1 无线电波

无线电波是在自由空间（空气和真空）传播的射频频段的电磁波

特点：

• 频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远
• 频率越高，系统容量越大，覆盖距离越近

2.3.2 微波

微波包括哪些：分米波、厘米波、毫米波

地面微波：

            点对点传送

            距离：50-100km

卫星微波：

            距离：3.6万km

            传输时延长

2.3.3 红外线和激光

红外线：

• 不受无线电波的干扰，近距离传输
• 受太阳的干扰，不能穿墙

激光：

• 输距离远，延时长
• 直线传播，不能穿越障碍