屏蔽传输数字信号。 结构简单，容易安装，普通UTP较便宜 有一定的传输速率 具有较高的容性阻抗，信号衰减较大，传输距离 有限（几千米到几十千米） 有辐射，容易被窃听
UTP连接器

水晶头（RJ - 45）

插座
3.3.2 同轴电缆

例：信道带宽W=3KHz，信噪比为30dB，则
C=3000*lb(1+1000) ≈30Kbps
几点重要结论：
（1）任何一个信道都有它的信道容量 （2）信道容量C与带宽B和信噪比S/N有关。 （3）当信道的噪声为高斯白噪声时，香农公式 中的噪声功率不是常数，而与B有关


若噪声功率N=n0B(n0为单位频带内的噪声功率） 则有：C＝Blb(1+S/ n0 B) 若B趋近于无穷大，则信道容量C将为： C1.44S/ n0

以二进制信道为例说明如何计算它的信道容 量：

在有扰对称二进制信道中，当发送“1”和“0”的 概率均为1/2时，收到一个符号所能得到的最大信 息量为： 1+lb+(1- )lb(1- ) （比特/符号）
传输差错引起的信息量损失
所以有扰对称二进制信道的信道容量为：
C=[1+ lb +(1- )lb(1- ) ] *r (b/s)
第三章 数据传输信道
3.1 信道概述 3.2 信道容量 3.3 导向传输媒体 3.4 非导向传输媒体
3.1 信道概述
传输信道 信道分类
3.1.1 传输信道
广义信道：

将传输媒体和完成各种形式的信号变换功能的设备 都包含在内 仅指传输媒休(如明线、电缆、光纤、微波、短波等) 本身 更深入地定义为：能够传输信号的任何抽象的或具 体的通路

（4）如果考虑到信道容量C＝I/T，代入香农公 式得：I＝TBlb(1+S/N)
l为传输的信息量 T为传输时间 当S/N一定时，对于给定的信息量I可以用不同的带宽B 和传输时间T的组合来进行传输。

例：如有一幅图片拟在模拟电话信道上进行数字传真。该图 片约有2.25106个象素，设每个象素有16个亮度等级，且各 亮度等级是等概率出现的。模拟电话信道的带宽和信噪比分 别为3KHz和30dB。试求在此模拟信道上传输这幅传真图片 所需的最小时间。
3.3 导向传输媒体
双绞线
同轴电缆
光缆
3.3.1 双绞线
内导体芯线 绝缘 箔屏蔽 铜屏蔽 外套
由两根互相绝缘的铜线以均匀对称的方 式扭绞在一起作为一条通信链路。 铜线的直径为0.4mm~1mm 是最常用的传输媒体 分类：

非屏蔽双绞线（UTP）：

外皮为塑料，不具有屏蔽能力。 易受外部的电磁干扰 3类，数据传输速率可达16Mb/s 4类，数据传输速率可达20Mb/s,不常用 5类，数据传输速率可达100Mb/s 外皮为金属，具有屏蔽能力。 价格比UTP贵

无线信道

3.2 信道容量
信道容量概念

在给定条件下，通常指定的通信路径或信道 所能获得的最大数据传输速率称为信道容量 （C），单位为比特/秒（bit/s）
两种有代表性的信道
有扰模拟信道的信道容量 有扰数字信道的信道容量

3.2.1 有扰模拟信道的信道容量
香农信道容量公式（香农公式）
在信号平均功率受限的高斯白噪声信道中： C＝Blb(1+S/N) (比特/秒) C是信道容量 B是信道带宽 S/N是平均信号噪声功率比
狭义信道

信道为信号传输提供了通路，是沟通通信双方 的桥梁。
狭义信道 广义信道（调制信道） 广义信道（编码信道）
3.1.2 信道分类
模拟信道和数字信道

模拟信道

允许传输波形连续变化的模拟信号 恒参信道和变参信道 通信质量：失真、输出信噪比 只允许传输离散取值的数字信号 通信质量：差错率
3.2.2 有扰数字信道的信道容量
典型的数字信道：平稳、无记忆、对称、离散的信道模型
信道 信道
二进制信道模型 表示码元错误传输的概率
四进制信道模型
平稳是指对任何码元来说，正确或错误传输的概 率都与发生的时间无关； 无记忆是指接收到的第i个码元仅与发送的第i个 码元有关，而与发送的第i个码元以前的其他码元 无关； 对称是指任何码元正确传输和错误传输的概率与 其他码元一样，在错误传输时一个码元错成其他 码元的概率都相同； 离散是指时间上的离散性，即信道上传输的信号 可以划分为码元。
r为发送端每秒发送的符号数
设信息源由符号0和1组成，顺次选 择两符号构成所有可能的消息。如 果消息传输速率是每秒1000符号， 且两符号出现概率相等。在传输中 ，0 弱干扰引起的差错是：平均每100 符号中有一个符号不正确。试问这 时传输信息的速率是多少？ 1
1-

1-
0
1
解： =0.01 C=[1+ lb +(1- )lb(1- ) ] *r =[1+0.01lb(0.01)+0.99lb(0.99) ]*1000 =919(bit/s)
同轴电缆由同心的内导体、电绝缘体、屏 蔽层、保护外套组成。
基带同轴电缆和宽带同轴电缆：

50Ω 称为基带同轴电缆，
解：
每个象素所包含的信息量为：lb16=4(bit) 一幅图片需要传输的信息量为2.251064＝9106(bit) 设此图片的传输时间为T，则图片信息的传输速率R＝9106 /T(bps) 模拟电话信道容量C＝Blb(1+S/N)＝29.9103 （b/s) 由于RC，如取R＝C，则可求所需最小时间 Tmin＝9106 /C 5.01(min)

数字信道

单工、半双工、全双工信道

按照信道上信号传送方向与时间的关系
专用（租用）信道和公共交换信道


专用（租用）信道是指连接两点或多点的固定线路 公共交换信道是一种通过交换机转接可为大量用户服务 的信道。
有线信道

有线信道和无线信道

是以有形的导向传输媒体为传输媒体的信道。 双绞线、同轴电缆、光缆 是以非导向传输媒体为传输媒体的信道。 地波传播、短波电离层反射、超短波及微波视距传播、卫星中继、 红外线传播、光波视距传播等