计算机导论课件第二章课件.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 非导向媒体 在有线通信系统中，信号在实体的线路中传播，由于线路自身是相互隔离的，它们之间的干扰是有限的。而在无线通信系统中没有实体的通信线路，信号在开放的空间中传播，为了避免混乱，一般所采用的方式是透过频段（波段）的分配来进行隔离。这种分配通常都是由政府立法来执行，将电磁频谱分段，依据不同的应用目的分配使用。无线电频谱如同土地和能源一样，是有限的自然资源，其使用必须获得许可并付费。 公用频带与专用频带 　　在电磁波谱中有一些频段的使用是无需授权的，即这些频段的使用没有根据应用目的分配，可以任意使用。大多数政府都预留了这样的频段，称为ISM（Industrial，Scientific and Medical），即工业、科学和医疗领域中所有使用电磁波的设备都可以任意使用这些频段，当然不同的国家ISM频段的位置会有所不同，图是三个ISM频段，其中2.4GHz频段几乎所有国家都开放使用。 2.4 无线传输 公用频带与专用频带 短波 902-928MHz 26MHz 2.4-2.4835MHz 83.5MHz 5.735-5.860 GHz 125MHz 2.4 无线传输 公用频带与专用频带 三个ISM频段： 1）900MHz频段，用于无绳电话、蜂窝电话和其他消费品，频段范围小，数据速率最大为1Mb/s，但传输距离较长。该段已十分拥挤，从而有时造成用户受到干扰或无法接入网络。 2）2.4GHz频段，频段范围比900MHz频段要宽，无线标准802.11b工作在该段，能提供最高11Mb/s的数据速率。大多数无线网络设备采用该频带作为主要传输频率。 3）5GHz频段，较以上两个频段开放的晚，无线标准802.11a工作在该段，能提供最高54Mb/s的数据速率，但传输距离较短。 2.4 无线传输 窄频技术 - 采用专用频带 - 提供传输信号所需要的最小带宽 扩频技术 - 采用公用频带 - 把原始信号“扩展”到一个宽频范围。 2.4 无线传输 跳频扩频（FHSS) 将数据分成许多小片，再将它们分别以不同频率的无线电波发送出去。（需要经常改变载波频率 ） 2.4 无线传输 跳频扩频（Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS) 即：将很宽的频带细分成许多小频道，每次传送数据所使用的频道都不一样。 时间不同频率不同 A B C D E 2.40 2.41 2.42 2.43 2.44 2.45 频率（GHz） 1 2 3 4 5 时间 时间 频率 （GHz） 1 2.42 2 2.40 3 2.43 4 2.41 5 2.44 跳频模式：CADBE 2.4 无线传输 跳频扩频（Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS) 跳频图案体现了跳频通信中载波频率改变的规律。 通常我们希望频率跳变的规律不被敌方所识破，所以需要随机地改变以至无规律可循才好。但是若真的无规律可循的话，通信的双方（或友军）也将失去联系而不能建立通信。因此，常采用伪随机改变的跳频图案。 所谓“伪随机”，就是“假”的随机，其实是有规律性可循的，但当敌方不知跳频图案时，就很难猜出其跳频的规律来。 2.4 无线传输 跳频扩频（Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS) 与定频通信系统的通俗比较： 在敌我双方的通信对抗中，敌方企图发现我方的通信频率，以便于截获所传送的信息内容，或者发现我方通信机所在的方位，以便于引导炮火摧毁。所以对于定频通信系统，容易暴露目标且易于被截获。 跳频通信是“打一枪换一个地方”的游击通信策略、使敌方不易发现通信使用的频率，一旦被敌方发现，通信的频率也已经“转移”到另外一个频率上了。当敌方摸不清“转移规律”时，就很难截获我方的通信内容。 2.4 无线传输 数据通信的基本概念 数据、信息与信号 数据通信系统 数据通信基本方式 PCM 数据通信的基本概念 数据、信息与信号 信息（Information）：人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识 数据(data)：把事件的某些属性规范化后的表现形式 信号(signal)：数据的具体的物理表现 雪 六角形 凉 白色 信息 数据 信号 模拟信号、数字信号 通信系统中所使用的信号通常是电信号，即随时间变化的电压或