无码间串扰传输的波特兰条件

各位观众大家好，欢迎观看计算机网络视频课程，本次课程我们将学习信道的极限容量， 课堂的内容呢包括以下几方面。第一个呢，什么叫信道的带宽，然后我们介绍一下耐奎斯特定理，信照比的概念以及相融定理。最后我们给一个例子来对两个定理进行一些比较。 在学习信道的极限容量之前呢，我们先来了解一下什么是马原， 什么是马源呢？马源就是在时间域上某种波形表示数字信号的时候，它代表不同的 离散素质的一个基本波形。前面我们那种调制的方法讲了两种，一种呢，改变某一种属性代表一个比特，是一种波形，有政府是一种波形，没有政府又是一种波形。 我们前面又学了同时改变那个波的两个属性，一个正符，一个向尾角，那么这个时候这个基本波形就能表示四个比特了。 所以有前面那个例子之后呢，大家就知道一个马云可以携带多个比特的信息量，这个马云就是某种波形。 举一个例子，我们来看待这样一个问题，比如说出租车，如果你坐一个人的话，我们可以认为这个出租车呢可以表示一个比特，如果他坐两个人呢， 我们认为这个出租车可以表示两个比特。当然我们可以用出租车不同的颜色来区分， 前面说的呢是这种模拟信号。当然我们的方波也可以有多种状态，比如说当马源的离散状态有 m 个 m 大于二时，我们这个马源叫做 m 进制的马源，这是在方波的情况下，我们来看 我们看下面这个例子，什么叫二进制马原呢？电压是一，表示一，电压是负一呢，表示零两种状态。很容易理解，二进制马原，那一个马原一种波形， 这是一种波形，这是一种波形，只能表示一个比特了。什么叫四进制马原呢？就是我把它电压范围呢， 定了零一二三一共四种状态，电压为零呢，我表示零零的组合，四种状态吗？二进至两位就可以把它编完，所以呢，电压为零，我可以定义成零零。 电压为一呢，我把它定义成二，定制的零幺。电压为二呢，我可以定义成二，定制的幺零。电压为三呢，我定义成幺幺。所以 传输的不同的电压就表示了不同的比特的组合，因此这个马元呢，它代表的比特数就比这种马元代表的比特数翻倍了。原来你只能表示一个比特，现在呢，我表示了两个比特， 下面我们再看一下八禁止马元，那我电压呢，从零到七 进行变化，并且给他做一个定义，零呢，表示零零零零七级八种状态，三位二进制就可以把它编完，从零零零零到幺幺幺幺，那么对应的和我们这种四进制马元是一样的，我们把 电压为零，表示二进制的三个零。电压为一呢，表示二进制的零零幺。电压为二呢，表示二进制的零幺零。电压为三呢，表明是二进制的零幺幺， 所以我们用这种方式可以让这样一种波形呢，表示的比特数就变成三个比特了。当然你还可以有十六竞争的马源，每一个这个马源可以表示四个比特了，这就是我们马源的概念， 那我们这样想哦，如果我们发送马云的速率越快，是不是我们的比特速率也就越快了？ 比如说我们的出租车，每次假设装一个人，我每秒发送十辆，那就是每秒十个比特出去了。如果每辆出租车每个里面坐四个人，那么每秒十辆的话，就每秒四十比特出去了。 所以大家知道比特速率其实和马原速率是有关系的。 这里我们就给出一个四进制马云的一个例子，比如说我要告诉对方八位二进制串零零零零幺幺零幺幺，假设我用拳头， 这个拳头就是一种马元了，表示零，手掌也是一种马元，我来表示一，那么这个时候一个马元只是表示一个比特了，我要传输上述二斤值未串的话，需要八次手势，你要发送八个马元。 现在假设我们规定用这种手势代表零零，用这种手势代表零幺，用这种手势代表幺零，用这种手势代表幺幺的话，那我同样的传输这八位二进之踹，我只需要四个手势就够了， 因为我每一个马元就发送了两个比特，我只需要发送四个马元就可以了。下面我们就来分析什么是信道的极限 容量。首先我们来看看什么叫做信道的容量，我们这里讲的信道的容量，就是我们开始介绍物理层上的时候，我们关心的问题之一就是我的消息最后变成计算机的数据，数据呢要变成信号在信道里面跑， 那么我这个比特变成信号在信道里面跑之后，我关心的就是这个信道，他每表中能够传输多少个比特， 我们希望你这个信道传输的比特越快越好，这是每秒能够发送的比特数，越快越好，这就是所谓的信道的容量。当然信道里面跑的是信号，信号呢可以代表一些比特，所以我们一个信道他的极限容量是多少呢？ 这是我们本次课程要探讨的内容。前面课程我们学了一个马源的概念， 所谓马原就是某种波形，他能够表示一些比特的组合。前面我们学了如果这个马原采用调频漂浮调向改变郑宣波的某一个属性的时候，这个马原呢只能表示一个比特， 比如说正幅为零表示零，有正幅表示比特一，这个时候这个波形只能表示一个比特， 那我们还学了 q a m， 我们同时改变这个波形的正符和向位角，那么这个时候我们这个马云他就可以表示四个比特的一个组合了， 所以我们的马元素率越高，也就意味着比特素率也就越高。那我们的马元素率能不能无限提高呢？那事实上是不行的，因为我们现实生活中的信道， 它是带宽受限，并且有噪声和有干扰的，在信道里的满员在这种信道里面去传输的时候，会出现积变、脱尾还有展宽的这种现象， 在接收端呢，就有可能接收到一种失真的这种波，我们把这个呢叫做马尖串绕。 那么马云的传输速率越高，大家马上可以想象马建川扰呢就越严重，因为 本身你这个马元在传输过程中变宽了，然后还有这种脱尾的现象，那么你马元素率越高，意味着单位时间内的马元的个数也就越多，马元一个一个的挤在一堆，这个时候我们就没有办法清晰地标明每一个马元的边界了。 那么失真还有一些原因就是因为你的传输距离太远了，信号衰减，还有本身你的传输媒体质量非常差。另外一个很重要的原因就是由噪声的干扰，因此我们心道里的马元素率不可能无限提高的。 这里我们简单给出一个马尖穿袄的例子，这个例子可能不是很恰当，但是也能说明一个问题， 比如说站在一个马路边上，想数一数单位时间内通过的汽车的数量，如果单位时间内出现的汽车的速度太多，而且太快，那么这个时候我们实际上是无法识别的， 那这个时候我们就根本数不清楚有多少辆车从我们面前过去了。假设每一辆汽车是一个马云的话，速度非常快，一辆接一辆，单位时间内通过的汽车太多，没有办法计数， 那慢一点的呢？我们就可以计数了，我可以很方便的识别一辆一辆的不同的汽车。 什么是信道的带宽呢？信道的带宽就是指你这个信道能够通过的信号的一个 频率范围，定义为这个信道里面能通过的信号的最高频率和最低频率之差，这就叫做信道的带宽。 那我们看一下电话线的线道带宽，他容许通过的最高的信号的频率是三三零零赫兹，最低呢是三百赫兹，所以他俩之差呢是三千赫兹， 那低于三百赫兹的信号，在这个电话线这种信道上是不能够通过的，高于三千三的，比如说这四千赫兹的这种信号，在这个信道里面也不能通过。所谓信号的频率， 这个大家都知道，单位时间内他重复的次数越多的话，频率就越高，所以我们这里讲的带宽是指的姓道的固有的一个物理属性， 指的是允许通过的信号的频率范围。我们在计算机网络里面，大家经常说贷款的概念，你的网络接入贷款是多少啊？那个贷款的意思指每秒比特，所以两者是有本质的区别的。 那姓道的带宽越宽呢？意味着他的高频分量越多，也就意味着他这一部分就越高，数值就越大，那么也就意味着我们可以用更高的数率去传输马源，而不会出现马尖踹 串绕。当然马元素率肯定是有上限的，如果超过了这个上限，就会出现马尖串绕。 一九二四年的时候，耐奎斯特就推出了著名的一个耐视准则，这个耐视准则是怎么定义的呢？ 在理想低通条件下，为了避免马尖串扰，马原的传输速率的上限值是什么呢？是两倍的 w， 我们单位叫波特，这个 w 呢就是信道的带宽，就是你这个信道允许通过信号的最高频率和最低频率之差，单位是赫兹。 耐试准则仅仅是给出了马原的在心道里传输的一个极限速率， 他并没有给出你这个信道里面的比特极限传输速率，但事实上两者是有关系的，因为我们说马原就是表示了一些比特的组合， 马源速率越高，比特速率也就越高了。我们要提高比特传输速率，我们可以采用这种编码的方式，例如我们这种多元调制的方法，让每个马源呢携带更多的比特。这个在前面课程已经讲过了， 比如说我们前面讲过的二进制马源，那一个马源呢，可以表示一个比特，四 四禁制马云，一个马云呢，可以表示两个比特，八禁制马云呢？一个马云可以表示三个比特，十六禁制马云呢？一个马云可以表示四个比特， 所以我们可以让马云能够表示更多的比特，就能提高他的比特传输速率。因此理想低通条件下，他的极限比特速率是多少呢？ 就是二倍的 w 乘以 log 以二为底的 v， 这个 v 呢，就是你是多少定制的，比如说二定制的，那么就是每个马云表示一个比特，如果是四定制的， 每个马云可以表示两个比特，等等。我们用一个例子来说 说明耐奎斯特准则，在无噪声的情况下，如果你的某个通讯链录的带宽为四 k 赫兹，采用四个相位，每个相位具有四种政府的 q a m 调制技术， 那不就是十六种状态吗？就是我们前面讲过的那十六个点，他让你求这个通信链路的最大数据传输率，指的就是每秒比特， 那这种信号就有十六种变化呀，因为你有四个相位角，有四种政府嘛，所以它是十六种变化。那我们用奈时准则去算一下， 用这个公式把它带进去，你是十六定制的，所以这是十六，那最后算得就是每秒三十二 kb。

你好，欢迎进入通信原理课堂学习第六章数字基带传输系统第三讲 这一讲，我们在了解马间串扰的现象和产生原因的基础上，来研究无马间串扰的基带传输特性应该满足的条件，即 next 的准则。 回顾一下，在本章倒学篇中介绍过，在对一点处的接收波行进行冲样判决后，输出序列中有雾马出现雾马因素有两个，一个是家境造声，另一个就是马间串扰。 那什么是马间串扰呢？设发送马源幺幺零，经过基带系统传输在一点处的响应波形，如图所示。在对地 k 这个马源抽样时，抽到的不仅仅是本马源的样子，还有其他马源串扰到本马源抽样时刻的样子。他们的存在对本马源的判决带来的干扰就是马间干扰或马间串扰。简介为 isi。 产生马间串扰的原因是什么呢？产生马间串扰的原因是基带传输总特性不理想，如信道带宽受限， 发送滤波器和接收滤波器设计不良，将会导致马源的响应波形 ht 呢，发生长宽拖尾，蔓延到其他马源抽样时刻上，从而造成干扰。假设输入信息序列 an 对应的基带信号 dt 是间隔为马场 tb 的单位冲击序列，则识别点 e 处既接收力波器输出端的信号 yt， 就等于 dt 与系统单位冲击响应 ht 的卷集，并叠加上了噪声 nrt， nrt 是信道噪声 nt 经过接收滤波器过滤的结果。在 dk 个马源的抽样时刻，对 yt 的 dk 马源进行抽样，结果有三项， 第一项是 dk 个接收马云波行的抽样值，他是确定 ak 值的依据。第二项， n 不等于 k， 即除了 dk 个马云以外的其他马云波行在 dk 个马云抽样时刻上的带数和，这就是马间干扰值。第三项 是造声样子。可见，为了保证正确判决减小物马率，必须研究如何消除马间串绕，如何抑制噪声。由于马间串绕和造声的产生几率不同，可以分别研究 下面令噪声为零来寻找消除马间串壤的理论依据。 next 的准则，我们知道马间串壤 是其他马源，他的波行延续到了当前这个马源的抽样时刻上，从而造成的干扰。也就是说呢， n 不等于 k 的其他马源在 dk 个马源抽样时刻的干扰值。 那若要消除马间串扰，就要令这一项为零。怎么做呢？一种想法是让前面的马云再到达下一个 马云的抽样时刻之前衰减为零。当然，这种想法是不切合实际的，因为实际的波形呢，他的拖尾是无法避免的。另一种思路 是，前面的响应波形呢，在到达后面马云的抽样时刻上呢为零，这样就没有马云串扰了。 这就意味着每个马源的响应波形在本马源抽样时刻有值，而在其他马源抽样时刻为零，这样就消除了马间串扰。也就是说，响应波形 ht 呢，他应该满足这个表达是 他称之为五马间串扰的食欲条件。他的含义是，每个马源他的响应波形在本 马源抽样时刻有值，而在其他马源的抽样时刻为零，这样的话呢，相互之间就没有干扰了。 例如，我们以这个红色的波形为例，他在本马元抽样时刻上有值，而在其他马元抽样时刻他为零， 这样就对其他马云形不成干扰了。那如果每个马源都做到了这一点，那相互之间就没有马间串扰。 与之相对应的基带传授总特性 h omega 应该满足五马间串扰的频域条件，该条件称为 next 的第一准则，它是设计或检验基带传授总特性 homega 能否消除马间串扰的理论依据。其物理含义是， 若一个实际的基带传授总特性 home ka 能等效成理想低通绿波去，则以 tb 分之一的波特率传输时没有马箭串扰。具体做法是找到 滚降部分的击对称的频率点，然后呢，把两边往中间对折叠加，能够等效成理想低通，则意味着满足了 next 的第一准则。这一讲就是这样，谢谢。

前面讲了信号的衰减经过传输，信号保持了足够的强度，但是在传输过程中接收了太多的干扰信号，导致接收到信号已经不是原来的样子，无法分辨了，那么信号传输也失败了。 今天就讲一下影响网线传输信号的另外一个问题，干扰。干扰分为很多种，有信号与信号之间的、线对与线对之间的，线与线之间的，还有外部的干扰线输出信号与信号之间的干扰。 网线传输信号是通过高频率的电瓶变化来实现的，电瓶变化不是瞬间完成的， 微观来讲它是逐步变化的。前一个信号还没有完成变化的时候，后面的信号就来了，前面一个就干扰到了后面一个。这个就是马间串扰，之所以不能超过贷款 两倍来传输，就是因为这个马丁串了的存在。这是奈奎斯特研究出来的，叫奈斯准则，不是我瞎说的啊。信号传输在主抗不均匀的时候，信号就会被反射回来一部分，这个就是弗洛克测试里面的反射，也叫回波 反射回来信号对后面的信号就会形成一定的干扰，线栏上传输的频率越高，反射回来的信号强度也就越高。网线的特征阻抗是一百欧，这个特征阻抗呢，并不是同时的。电阻 本质是电磁波传输介质的一个衡量，包括了绝缘层的厚薄、材质、均匀度、互导材质等方面。举个例子来说，这一段的绝缘层的厚度与那一段的绝缘层厚度不一致，主矿就会不一样，主矿不一样，反射 就会超标。线对缠绕在一起的时候缠绕过紧也会让绝缘层变形而造成特征阻亢的不稳定，所以贷款越高，特征阻亢要做的更稳， 要把特征主炕做的更丝滑，从材料到工艺到机器给加工出来，全程都要保证做好，这里就不一一展开了，遇到问题可以在评论区讨论，感谢您的观看，谢谢！

网线与网线之间会不会相互干扰？会，这就是外部传染，万兆以上会，万兆以下可以忽略，超流类以上的网线都是要求有外部传染设计的，这也是超流类以上网线会的原因。