第二章 Lesson 17 香农定理★★★★★第一部分为什么还需要香农定理上一课奈奎斯特告诉我们如果没有噪声线路最快能跑多快。但是现实呢假设你在教室。老师讲课。非常安静。老师 今天讲计算机网络……你听得很清楚。现在突然旁边开始装修。咚 咚 哐老师还是那个速度。但是你还能听清吗不能。为什么因为噪声太大。网络也是一样。例如电脑A ↓ 网线 ↓ 电脑B如果线路受到雷电。电磁干扰。设备老化。都会产生噪声Noise所以现实世界速度不仅受带宽限制。还受噪声限制。于是1948年。香农提出香农定理。第二部分香农定理公式C H × log₂(1 S/N)别怕。还是一个一个认识。C最大传输速率。单位bit/s和奈奎斯特一样。H带宽。单位Hz还是一样。S/N★★★★★这是新东西。表示信噪比Signal / Noise什么意思一句话信号有多强噪声有多大。例如老师声音100。装修声音10。那么S/N 100/10 10如果老师100。装修100。S/N 1是不是几乎听不见所以信噪比越大越好。第三部分信噪比dB教材考试特别喜欢。通常不会直接给S/N。而给dB。例如30dB怎么办必须转换。公式信噪比(dB) 10log₁₀(S/N)考试几乎不会让你自己推导。老师通常会直接告诉30dB ↓ S/N1000或者题目直接给S/N。所以不用害怕。第四部分为什么香农比奈奎斯特真实举个例子。奈奎斯特认为没有噪声。所以一直可以提高。香农说不行。即使无限增加编码方式。噪声还是限制速度。所以现实真正能达到香农。第五部分奈奎斯特 VS 香农★★★★★这是考试超级喜欢。一定会比较。奈奎斯特香农无噪声有噪声考虑码间串扰考虑噪声与码元数有关与信噪比有关C2Hlog₂VCHlog₂(1S/N)★★★★★必须会背。第六部分综合计算★★★★★这是很多学校最喜欢出的。例如某线路带宽3000Hz码元16种。信噪比31。问实际最大速率。第一步奈奎斯特。2×3000×4 24000第二步香农。3000×5 15000哪个是真正答案很多学生选24000。错真正答案15000bit/s为什么因为实际不能超过任何限制。所以取较小值。★★★★★这是考试最经典。第七部分口诀★★★★★我给你一句最好记。奈奎斯特 ↓ 看码元 香农 ↓ 看噪声或者有码元 奈奎斯特 有噪声 香农第八部分这一章终于结束了看看我们学了什么。第二章 ├── 数据通信 ├── 信道 ├── 编码 ├── 调制 ├── 双绞线 ├── 光纤 ├── 多路复用 ├── 差错控制 ├── 奈奎斯特★★★★★ └── 香农★★★★★是不是已经全部学完。第九部分整个第二章最重要的三张表★★★★★第一张四种转换数据信号方法数字数字编码数字模拟调制模拟数字编码模拟模拟调制第二张四种复用方法划分FDM频率TDM时间WDM波长CDM编码第三张两个公式奈奎斯特C2Hlog₂V香农CHlog₂(1S/N)Lesson 18 第二章综合复习★★★★★一张图串起整个第二章第二章 物理层 │ ┌────────────────────┼────────────────────┐ │ │ │ 数据通信 信号通信 信道通信 │ │ │ 数据→信号 数字/模拟信号 单工 半双工 全双工 │ ▼ 编码 调制 │ ├──编码得到数字信号 └──调制得到模拟信号 │ ▼ 传输介质 │ ├──双绞线 ├──同轴电缆 ├──光纤 └──无线 │ ▼ 多路复用 │ ├──FDM ├──TDM ├──WDM └──CDM │ ▼ 差错控制 │ ├──奇偶校验 ├──CRC └──ARQ │ ▼ 信道最大速率 │ ├──奈奎斯特 └──香农如果这张图能默写出来第二章你已经掌握80%以上了。第一部分 数据通信★★★★★一定记住整个通信过程。发送方 ↓ 发送设备 ↓ 信道 ↓ 接收设备 ↓ 接收方一句口诀人 → 设备 → 信道 → 设备 → 人考试填空。选择。经常考。第二部分 编码与调制★★★★★这是整个第二章最容易混。也是最容易考。一定背数据信号方法数字数字编码数字模拟调制模拟数字编码模拟模拟调制记忆技巧★★★★★不要背定义。记目标输出数字信号 → 编码。输出模拟信号 → 调制。这样考试永远不会错。第三部分 三种通信方式★★★★★这是选择题必考。通信方式是否双向是否同时单工❌❌半双工✅❌全双工✅✅口诀广播单对讲半电话全。考试百分之九十。都这么考。第四部分 传输介质★★★★★重点不是全部。而是下面几个。双绞线关键词UTP STP家庭学校办公室最常见UTP。光纤考试最喜欢问单模。多模。口诀单模远多模近。再记光纤利用光信号。不是电。第五部分 多路复用★★★★★这是考试送分题。只要口诀背会。频率 ↓ FDM 时间 ↓ TDM 波长 ↓ WDM 编码 ↓ CDM再记WDM 光纤中的 FDM。第六部分 差错控制★★★★★这一块其实就三个。奇偶校验。CRC。ARQ。区别名称作用奇偶校验简单检错CRC强大的检错ARQ请求重发★★★★★特别注意CRC 不能纠错。只能发现。然后重发。第七部分 奈奎斯特★★★★★这是第一个公式。C 2Hlog₂V记住三个字母。C 速率 H 带宽 V 码元数口诀奈奎斯特看码元。第八部分 香农★★★★★第二个公式。CHlog₂(1S/N)记S/N ↓ 信噪比口诀香农看噪声。第九部分 两个公式比较★★★★★奈奎斯特香农无噪声有噪声看码元数看信噪比2Hlog₂VHlog₂(1S/N)★★★★★这是选择题。几乎必考。第十部分 综合计算★★★★★考试最喜欢。例如给H V S/N怎么办第一步算奈奎斯特。第二步算香农。第三步取较小值。口诀两个上限取更小。第十一部分 第二章最容易混淆的地方★★★★★这是我总结的十大易错点。易错点正确答案数据可以在线路上传输❌ 是信号在线路上传输网线就是信道❌ 网线是传输介质编码调制❌ 两者不同光纤传输电流❌ 传输光单模适合近距离❌ 单模适合远距离CRC能纠错❌ CRC只能检错半双工能同时通信❌ 不能奈奎斯特考虑噪声❌ 不考虑香农考虑码元❌ 主要考虑信噪比综合题取最大值❌ 取较小值第二章最终知识树★★★★★物理层 │ ├── 数据通信 │ ├── 数据 │ ├── 信号 │ └── 信道 │ ├── 编码与调制 │ ├── 编码 │ └── 调制 │ ├── 传输介质 │ ├── 双绞线 │ ├── 同轴电缆 │ ├── 光纤 │ └── 无线 │ ├── 多路复用 │ ├── FDM │ ├── TDM │ ├── WDM │ └── CDM │ ├── 差错控制 │ ├── 奇偶校验 │ ├── CRC │ └── ARQ │ └── 信道极限 ├── 奈奎斯特 └── 香农