高頻傳輸理論及高頻信號傳輸線材相關知識
数据通信(Data Communication)是计算机网络(Computer Network)和因特网(Internet)的基础，为了帮助非计算机专业的同仁对数据通信技术与计算机网络和Internet的关系有一个全面的了解，本章将对数据通信知识进行简单介绍。
第一节传输介质(Transmission Media)
所有计算机之间的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用，为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。
计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类.
一、有线传输介质(Wired Transmission Media)
计算机网络中目前流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media)为：铜线和玻璃纤维。
1.铜线
铜线(Copper Wire):由于具有较低的电阻率、价廉和安装容易等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质，它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减
小铜线介质所传输信号之间的相互干涉(Interference)，我们使用两种基本的铜
线类型：双绞线和同轴电缆
(1)双绞线
双绞线(Twisted Pair):是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路，它既可减小流过电流所辐射的能量，也可防止来自其它通信线路上信号的干涉。双绞线分屏
蔽和无屏蔽两种，双绞线的线路损耗较大，传输速率低，但价格便宜，安装
容易，常用于对通信速率要求不高的网络连接中。
(2)同轴电缆
同轴电缆(Coaxial Cable):由一对同轴导线组成，同轴电缆频带宽，损耗小，具有比双绞线更强
的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同，同轴电缆可分为基
带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是
目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。
2.玻璃纤维
目前，在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质，它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体，因此我们又将之称为光导纤维，简称光纤(Optical Fiber)或光缆(Optical Cable)。
光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯)，外加保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode)或激光(Laser)来发射光脉冲，在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。
与电缆相比，光缆具有体积小、重量轻，频带宽、容量大，传输速率高，不受外界电磁场的影响，抗干扰能力强，安全保密性好，可以单根使用等优点；但它弯成直角时易折断，并难于确定折断位置，安装和连接均需要专用设备。近年来，由于扩展束透镜技术在多节点连接器应用上的突破，再加上诸如光源、检波器和多路转换器等光缆部件的开发和端口化，光缆已成为计算机网络中最理想的传输介质。
光缆可分为单模(只提供单路光信道)和多模(提供多路光信道)两种传输方式。
二、无线传输介质(Wireless Transmission Media)
无线传输介质(Wireless Transmission Media)是指无须架设或铺埋电缆或光缆，把数据信号转换为电磁波后直接通过自由空间进行传送。例如，无线电波、微波、红外线、激光等数据信号载体本身都可以用作无线传输介质。
1.无线电波
无线电波(Radio):作为传输介质，既可用于无线电和电视广播，也可用于计算机网络与计算机网络之间数据信号的传输。网络通信设备间通过天线来发送和接收无线电波实现数据
传输，我们称之为RF射频传输(Radio Frequency Transmission)。
射频对应的无线电波不能随地球表面弯曲传输，但可以通过卫星转播传输。通常一颗卫星装有许多对相互独立的发射器和接收器，每一对发射器和接收器使用各自的频道，因次可以同时实现多路通信。
2.微波
微波(Microwave):使用高于广播与电视所用的电磁波频率，它也可以用作传输介质。微波通信可用于长途电话，也可以用于数据通信传输。
与无线电波向所有方向发射不同，微波只可以向某个固定方向传输，并可以携带更多的信息。
由于微波不能进入金属结构，因次在微波发射器与接收器之间不应有障碍物，微波也可以使用卫星转播传输。
3.红外线
红外线(Infrared):使用远高于微波而接近于可见光的频率，常用于小范围(例如在一个房间里)的信号传输，它不需要天线，使用时要求发射器直接对准接收器。它常用于笔记本计
算机，例如我们可以在一个房间的计算机网络中使用红外线来让笔记本计算机在房
间内移动时均保持与网络连接。
4.鐳射/激光
鐳射(Laser):除了可以在光纜中用作傳輸資料信號的載體外，它也可以直接作爲傳輸介質在空氣中傳輸資料。與微波傳輸類似，鐳射只能向一個固定方向傳播，它不能穿過金屬、
植物，甚至雪和霧，因此直接用鐳射作爲傳輸介質在實用上受到限制。
第二节：類比資料通信與數位資料通信(Analog Data Communication & Digital Data Communication)
一、通信通道與通道容量(Communication Channel Channel Capacity)
通信通道(Communication Channel) 是資料傳輸的必由之路，在電腦網路中通道分爲物理通道和邏輯通道。物理通道指用於傳輸資料信號的物理通路，它由傳輸介質與有關通信設備組成；邏輯通
道指在物理通道的基礎上，發送與接收資料信號的雙方通過中間結點所實現的邏輯“聯繫”，由此爲傳輸資料信號形成的邏輯通路。邏輯通道可以是有連接的，也可以是無連接的。
物理通道還可根據傳輸介質的不同而分爲有線通道和無線通道，也可按傳輸資料類型的不同分爲數位通道和類比通道。
通道容量(Channel Capacity)指通道傳輸資訊的最大能力：對於數位通道一般用單位時間可以傳輸的最大二進位位元(比特bit)數來表示，對於類比通道則由通道的帶寬表示。通道容量的大小還受通道質量和可使用時間的影響，當通道質量較差時，實際傳輸速率將降低。
二、類比資料通信和數位資料通信(Analog Data Communication & Digital Data Communication)
1.類比資料與數位資料
我們一般將資料分爲類比資料和數位資料兩大類。
類比資料(Analog Data):是由感測器採集得到的連續變化的值，例如溫度、壓力，以及目前在電
話、無線電和電視廣播中的聲音和圖像。
數位資料(Digital Data):則是類比資料經量化後得到的離散的值，例如在電腦中用二進位碼表示
的字元、圖形、音頻與視頻資料。目前，ASCII美國資訊交換標準碼(American
Standard Code for Information Interchange)已爲ISO國際標準化組織和
CCITT國際電報電話諮詢委員會所採納，成爲國際通用的資訊交換標準代
碼，使用7位二進位數字來表示一個英文字母、數位、標點或控制符號；圖
形、音頻與視頻資料則可分別採用多種編碼格式。
2.類比信號與數位信號
(1)類比信號與數位信號
不同的資料必須轉換爲相應的信號才能進行傳輸：類比資料一般採用類比信號(Analog Signal)，例如用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波)，或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示；數位資料則採用數位信號(Digital Signal)，例如用一系列斷續變化的電壓脈衝(如我們可用恒定的正電壓表示二進位數字1，用恒定的負電壓表示二進位數字0)，或光脈衝來表示。
當類比信號採用連續變化的電磁波來表示時，電磁波本身既是信號載體，同時作爲傳輸介質；
而當類比信號採用連續變化的信號電壓來表示時，它一般通過傳統的類比信號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。
當數位信號採用斷續變化的電壓或光脈衝來表示時，一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通信雙方連接起來，才能將信號從一個節點傳到另一個節點。
(2)類比信號與數位信號之間的相互轉換
類比信號和數位信號之間可以相互轉換：類比信號一般通過PCM脈碼調製(Pulse Code
Modulation)方法量化爲數位信號，即讓類比信號的不同幅度分別對應不同的二進位值，例如採用8位元編碼可將類比信號量化爲2^8=256個量級，實用中常採取24位元或30位元編碼；數位信號一般通過對載波進行移相(Phase Shift)的方法轉換爲類比信號。
電腦、電腦局域網與城域網中均使用二進位數字字信號，目前在電腦廣域網中實際傳送的則既有二進位數字字信號，也有由數位信號轉換而得的類比信號。但是更具應用發展前景的是數位信號。
3.類比資料通信與數位資料通信
(1)類比資料通信
類比資料通信(Analog Data Communication)指用現有的類比傳輸線路來傳輸類比資料或數位資料對應的類比信號。例如目前我們廣泛使用公用電話線路來傳輸語音或電腦數位資料對應的類比信號，我們也可以使用公共有線電視網來傳輸視頻和電腦數位資料對應的類比信號。
爲了用類比資料通信的方法實現類比資料和數位資料的遠距離傳輸，我們一般不直接傳輸類比信號(包括由數位信號轉換而來的類比信號)，而是在發送方使用某一頻率的電磁波作爲載波(Carrier)，然後用類比信號或數位信號對其進行調製(Modulation)，調製後的載波信號(爲類比信號)佔有以該載波頻率爲中心的一段頻譜，並能在適於該載波頻率的介質上傳輸；而在接收方則通過解調制(Demodulation)還原叠加于載波上的類比信號或數位信號。我們將可同時完成調製和解調的裝置稱爲數據機(MODEM)。
載波信號可以表示爲u(t)=A(t)sin(ωt+φ)，其中：振幅A、角頻率ω和相位φ是載波的調製控制參數，我們可以通過改變這三個參量實現對載波的不同調製。
類比信號對載波的調製一般採用調幅(AM)或調頻(FM)的方法；數位信號對載波的調製可以採用調幅(AM，即分別用幅度爲1和幅度爲0的載波信號代表二進位數字字1和0)、調頻(FM，即分別用兩種不同頻率的載波信號代表二進位數字字1和0)和調相(PM，即分別用兩種不同相位的載波信號代表二進位數字字1和0，稱爲兩相調製，其調製一次載波信號只能傳輸1位元數位信號)的方法。
在數位信號調製中，由於幅度調製抗干擾能力差，而頻率調製的頻帶利用率低，因而很少使用；
相位調製佔用頻帶窄，抗干擾性能好，在實際中應用較多。
調相又稱爲移相(Phase Shift)，爲了每調製一次載波相位能傳輸多位數字信號，對於數位信號一般採用多相調製的方法。例如：將數位信號按兩個比特一組進行編碼(每組編碼調製一次載波相位)，兩位二進位數字可以有22=4種不同的數(00，01，10，11)，每種數對應1種調製相位，因此稱爲四相調製，其調製一次載波相位則傳輸2位元數位信號；依次類推，將數位信號按三個比特一組進行編碼，三位元二進位數字可以有23=8種不同的數(000，001，010，011，100，101，110，111)，每種數對應1種調製相位，因此稱爲八相調製，其調製一次載波相位則傳輸3位元數位信號；......。
顯然，調製本身就可以將數位信號轉換爲類比信號。爲了使數位資料能在普通的音頻電話線上傳輸，目前微機上使用的數據機一般選用音頻作爲載波頻率，它可以實現數位信號與音頻類比信號之間的調製與解調制轉換。
(2)數位資料通信
數位資料通信(Digital Data Communication)指直接利用數位傳輸技術在數位設備之間傳輸數位資料，或類比資料對應的數位信號。由於電腦使用二進位數字字信號，因而電腦與其外部設備之間，以及電腦局域網、城域網大多直接採用數位資料通信。此外，目前北美採用的24路PCM脈碼調製(速率爲1.544Mpbs)，以及歐洲和我國採用的30路PCM脈碼調製(速率爲2.048Mbps)電話系統均是數位資料通信系統。
由於數位資料通信傳送的是離散的數位信號，即逐位元傳送二進位數字字代碼，因此要求系統應能確知傳輸線上正在傳送的數位是0還是1。
(3)數位資料通信的優點
與類比資料通信相比較，數位資料通信具有下列優點：
a.數位技術比類比技術發展更快，數位設備很容易通過積體電路來實現，並與電腦相結合，而
由於超大型積體電路技術的迅速發展，數位設備的體積與成本的下降速度大大超過類比設
備，性能價格比高；
b.來自聲音、視頻和其他資料源的各類資料均可統一爲數位信號的形式，並通過數位通信系統
傳輸；
c.在長距離數位通信中可以通過中繼器放大和整形來保證數位信號的完整性而不累積噪音；
d.以資料幀爲單位傳輸資料，並通過檢錯編碼和重發資料幀來發現與糾正通信錯誤，從而有效
保證通信的可靠性；
e.使用加密技術可有效增強通信的安全性；
f.多路光纖技術的發展大大提高了數位通信的效率。
需要指出，鑒於傳統公用電話網已在世界範圍普及，目前家庭個人電腦用戶大都通過電話線路與電腦網路相連；此外，隨著衛星通信的發展，高容量、高寬帶的多工傳輸也大大提高了類比通信的傳輸效率。但是，如果在兩台電腦的通信線路之間，只有部分電路採用數位通信，則數位通信的優點並不能充分地得到發揮。因此，爲了提高通信效率，有條件的用戶應安裝數位資料通信專線；此外，應大力發展陸上和海底的洲際光纜。
近20年來，數位資料通信技術已開始發展並得到廣泛應用。目前，數位通信已開始在長距離話音和數位資料領域逐漸替代傳統的類比通信。電腦網路技術的應用發展，則大大推動了數位通信技術的迅速發展。可以預言，數位資料通信最終將取代類比資料通信。
第三節資料通信的主要技術指標(Main Technical Index of Data Communication)
在資料通信中，我們一般使用帶寬、比特率、串列傳輸速率和誤碼率來分別描述通道傳輸能力，資料信號傳輸速率的大小和傳輸質量的好壞等。
1.帶寬
在類比通道中，我們常用帶寬表示通道傳輸資訊的能力，帶寬即傳輸信號的最高頻率與最低頻率之差。理論分析表明，類比通道的帶寬或信噪比越大，通道的極限傳輸速率也越高。這也是爲什么我們總是努力提高通信通道帶寬的原因。
2.比特率
在數位通道中，比特率是數位信號的傳輸速率，它用單位時間內傳輸的二進位碼的有效位(bit)數來表示，其單位爲每秒比特數bit/s(bps)、每秒千比特數(Kbps)或每秒兆比特數(Mbps)來表示(此處K和M分別爲1000和1000000，而不是涉及電腦記憶體容量時的1024和1048576)。
3.串列傳輸速率
串列傳輸速率指數據信號對載波的調製速率，它用單位時間內載波調製狀態改變次數來表示，其單位爲波特(Baud)。
串列傳輸速率與比特率的關係爲：比特率=串列傳輸速率X單個調製狀態對應的二進位位元數。
顯然，兩相調製(單個調製狀態對應1個二進位位元)的比特率等於串列傳輸速率；四相調製(單個調製狀態對應2個二進位位元)的比特率爲串列傳輸速率的兩倍；八相調製(單個調製狀態對應3個二進位位元)的比特率爲串列傳輸速率的三倍；依次類推。
4.誤碼率
誤碼率指在資料傳輸中的錯誤率。在電腦網路系統中一般要求數位信號誤碼率不超過10^(-6)。
第四節資料傳輸方式(Data Transmission Mode)
一、基帶信號與寬帶信號以及它們的傳輸(Baseband & Wideband Signals, & Their Transmission)
1.基帶信號與基帶傳輸
基帶信號(Baseband Signal):直接用兩種不同的電壓來表示數位信號1和0，因此我們將對應矩形
電脈衝信號的固有頻率稱爲“基帶”，相應的信號稱爲基帶信號。
基帶傳輸(Baseband Transmission):指通過有線通道直接傳輸基帶信號，一般用於傳輸距離較近
的數位通信系統，如基帶局域網系統。
2.寬帶信號
寬帶信號(Wideband Signal):用多組基帶信號1和0分別調製不同頻率的載波，並由這些分別佔
用不同頻段的調製載波組成。
3.多工
爲了充分利用通信幹線的通信能力，人們廣泛使用多工(Multiplex)技術，即讓多路通信通道同時共用一條線路。多工可分爲頻分多工和時分多工。
頻分多工: 當我們採用寬帶信號時，由於同一線路上不同頻率的各路通道互不干擾地同時傳輸各自的信號，我們稱之爲頻分多工(Frequency -Division Multiplexing)。頻分多工
常用於寬帶網路中。
時分多工: 當我們採用基帶信號時，如讓各路通信按時間順序暫態地分別佔有線路的整個頻帶，並周期性地重復此過程，該線路就按時間分隔成了多個邏輯通道，我們稱之
爲時分多工(Time Multiplexing)。其中，同步分時多路通信可以確定每個通道何時
使用線路；反之則稱爲非同步分時多路通信。時分多工常用於基帶網路中。
二、並行與串列方式(Parallel & Serial Mode)
根據一次傳輸數位的多少可將基帶傳輸分爲並行(Parallel)方式和串列(Serial)方式，前者是通過一組傳輸線多位元同時傳輸數位資料，後者是通過一對傳輸線逐位元傳輸數位代碼。通常，電腦內部以及電腦與並行印表機之間採用並行方式，而傳輸距離較遠的數位通信系統多採用串列方式。
平行傳輸方式要求並行的各條線路同步，因此需要傳輸定時和控制信號，而並行的各路信號在經過轉發與放大處理時，將引起不同的延遲與畸變，故較難實現並行同步。若採用更複雜的技術、設備與線路，其成本會顯著上升。故在遠距離數位通信中一般不使用並行方式。
串列通信雙方常以資料幀爲單位傳輸資訊，但由於串列方式只能逐位元傳輸資料，因此，在發送方需要進行由資料到信號的並/串轉換，而接收方則需要進行由信號到資料的串/並轉換。
三、單工、半雙工和全雙工方式(Simplex, Half Duplex & Full Duplex)
根據通信雙方的分工和信號傳輸方向可將通信分爲三種方式：單工、半雙工與全雙工，在電腦網路中主要採用雙工方式。
單工(Simplex)方式：通信雙方設備中發送器與接收器分工明確，只能在由發送器向接收器的單一固定方向上傳送資料。採用單工通信的典型發送設備如早期電腦的讀卡器，典
型的接收設備如印表機
半雙工(Half Duplex)方式：通信雙方設備既是發送器，也是接收器，兩台設備可以相互傳送資料，
但某一時刻則只能向一個方向傳送資料。例如，步話機是半雙工設備，因
爲在一個時刻只能有一方說話。
全雙工(Full Duplex)方式：通信雙方設備既是發送器，也是接收器，兩台設備可以同時在兩個方
向上傳送資料。例如，電話是全雙工設備，因爲雙方可同時說話。
四、非同步傳輸與同步傳輸(Asynchronous & Synchronous Transmission)
1.同步問題的重要性
在數位通信中，同步(Synchronous)是十分重要的。當發送器通過傳輸介質向接收器傳輸資料資訊時，如每次發出一個字元(或一個資料幀)的資料信號，接收器必須識別出該字元(或該幀)資料信號的開始位元和結束位，以便在適當的時刻正確地讀取該字元(或該幀)資料信號的每一位元資訊，這就是接收器與發送器之間的基本同步問題。
當以資料幀傳輸資料信號時，爲了保證傳輸信號的完整性和準確性，除了要求接收器應能識別每個資料幀對應信號的起止，以保證在正確的時刻開始和結束讀取信號，也即保持傳輸信號的完整性外；還要求使其時鐘與發送器保持相同的頻率，以保證單位時間讀取的信號單元數相同，也即保證傳輸信號的準確性。
因此當以資料幀傳輸資料時，要求發送器應對所發送的信號採取以下兩個措施：①在每個字元(或每幀資料)對應信號的前面和後面分別添加有別於資料信號的開始信號和停止信號；②在每個字元(或每幀資料)信號的前面添加時鐘同步信號，以控制接收器的時鐘同步。
2.非同步傳輸與同步傳輸
非同步傳輸與同步傳輸均存在上述基本同步問題：一般採用字元同步或幀同步信號來識別傳輸字元信號或資料幀信號的開始和結束。兩者之間的主要區別在於發送器或接收器之一是否向對方發送時鐘同步信號。
非同步傳輸(Asynchronous Transmission)以字元爲單位傳輸資料，採用位元形式的字元同步信號，發送器和接收器具有相互獨立的時鐘(頻率相差不能太多)，並且兩者中任一方都不向對方提供時鐘同步信號。非同步傳輸的發送器與接收器雙方在資料可以傳送之前不需要協調：發送器可以在任何時刻發送資料，而接收器必須隨時都處於準備接收資料的狀態。電腦主機與輸入、輸出設備之間一般採用非同步傳輸方式，如鍵盤、典型的RS-232串口(用於電腦與數據機或ASCII
碼終端設備之間)：發送方可以在任何時刻發送一個字元(由一個開始位元引導，然後連續發完該字元的各位，後跟一個位長以上的啞位)。
同步傳輸(Synchronous Transmission)以資料幀爲單位傳輸資料，可採用字元形式或位元組合形式的幀同步信號(後者的傳輸效率和可靠性高)，由發送器或接收器提供專用於同步的
時鐘信號。在短距離的高速傳輸中，該時鐘信號可由專門的時鐘線路傳輸；在電腦網路
中採用同步傳輸方式傳送資料禎時，常將時鐘同步信號植入資料信號幀中，以實現接收
器與發送器的時鐘同步。
第五节高頻傳輸線材相關介紹.
1>. USB的應用.
USB為Universal Series Bus (萬用串列埠)的縮寫,是一种串列通訊協定(Serial Protocol), 它負責實體層和鏈結層的建立.它可以支援慢速的資料傳輸(如滑鼠,鍵盤,游戲搖桿等).也支援快速的數位壓縮影音資訊.
USB的結構一般為一對加兩芯,分別用來傳輸數據和提供給周邊設備所需的電源線,在USB2.0 版以前的標準已明確定義了速度各為12Mbps(Full Speed)及1.5Mpbs(Low Speed)兩种電纜線.分別與上游HOST端的TYPE A連接器與下游端Device端的TYPE B連接器組合而成的USB線纜組(Cable Assembly).
USB星狀網路是透過USB集線器(Hub)和電腦內部的根集線器(Root Hub)組成.並隨著集線器的數量增加而使網路的規模隨之增大.一般USB的連接只能接5階Hub,可以允許多達127個周邊設備.串接到一個外接USB埠上,而不同於現在的串列埠或並列埠一般,一個埠只能接一個周邊設備.
如下圖所示:
USB的優點:
1>現行USB網路解決了現在主機後面一大
堆線亂繞的困境.
2>能夠在不用重新開機或安裝狀態下隨時
安插各式的周邊設備.
USB是一种新的連接標準,它不需要再重新配置系統就可以使周邊設備直接連到電腦,為隨插即用(PNP Hot-Snapping)提供了更為寬廣的未來,增加了使用者使用上的方便迅速.目前USB 已經可以達到480Mbps(High Speed)的高速傳輸目標,已經超過了IEEE 1394-1995規格所定的速度,即使USB仍然有一些間題有待解決,不過占盡价格與技術優勢,USB 2.0將成為PC匯流排標準的主流已經是必然的趨勢.目前IEEE 1394傳輸速度為400Mbps,但IEEE 1394有一項功能是沒
有的,即IEEE 1394可以周邊接周邊設備.(對等式的連接Peer To Peer).
2>.USB的曆史演進
1995年七家居領導地位的公司提出USB(最初在通訊領域).
1995年成立USB Implementers Forum(USB IF, USB聯盟).
1996年公布USB 1.0標準.
1998年9月發布了USB 1.1標準,並僅剩下四個核心公司.
1999年1月Intel縱IEEE 1394撤退,發表USB 2.0的構想.
1999年HP,PHILIPS,LUCENT加入聯盟,10月決定了480Mbps的傳輸速度.
2000年3月USB IF改為公可形態(USBIF,INC)
2000年4月正式發表USB 2.0版標準.
3>.USB IMPLEMENTERS FORUM組織
USB聯盟為一非營利組織,成員包括USB發起的七個核心公司,除了最主要的USB技術發
展和標準訂定外,其如開辦技術研討會,安排產品相容性測試,維護USB網站資料,參加國際性展覽,召開技術性會議以及會員的招收等也是定期性的任務. 除了核心公司的代表外,協會另設有主席,副主席,秘書和一些技術委員會,各設有專人負責.目前全世界會員多達800家以上.
4>.USB 2.0版與1.1版之不同
成本.
1394雖然可以在相同時間內處理更多的資料,但是由於复雜的通訊協定使得成本提高,
所以1394适合用在磁碟機,高品質影像處理或其他寬頻的應用產品上;USB則适用於如
掃瞄儀,印表機,滑鼠,鍵盤或音響等中低頻寬產品.
其實USB和1394兩者具有互補的功能與技術,1394著重於高性能而不在乎价格,而USB卻擁有价格上的優勢.USB有了Intel晶片及Microsoft作業系統的全力配合,目前
几乎每一台PC或筆記型電腦出貨時均附了USB介面,並且USB由於其隨插即用功能,使
用便利,成本低,可獨立的供電設計特性,加上傳輸速度比1394高出20%的優勢,現在鍵盤,滑鼠,印表機,掃瞄機,掃瞄儀,喇叭,搖捍,外接式光碟機和硬碟,PDA,MP3以及數位相機等周邊都已納入USB陣營.不過,1394的對等式(Peer To Peer)傳輸功能,高階周邊如視訊影響或IA產品的應用上也是USB目前所不及的優點,何況1394未來的傳輸速度一定也會再大幅提升.
1>.IEEE 1394 transmission mode
<1> Differential mode.
Singnal=A-A* 即5V singnal
分為+2.5V, -2.5V,低電壓
<2>Common mode.
Singnal=(A+A*)/2
<3>Single end mode.
ZTPA1=ZTPA2±4%
ZTPB1=ZTPB2±4%
<4>信號傳輸速度.
V TPA=[V TPA(50)+V TPA(100)+V TPA(200)]/3*L≦5.05ns/M
<5>Singnal Pairs Skew limits: S=[S(50)+S(100)+S(200)]/3<400PS
<6>IEEE 1394 High speed electrical functionality.
A: Electrical parameters specification table
2>.IEEE1394b Cable 結構
a.Beta plug to Beta Plug
b.IEEE1394a 6Pin to Bilingual plug
c.IEEE1394a 4Pin to Bilingual plug
3>. IEEE1394b Cable測試規格
a.Impedance :110+/-6 ; 33+/-6; 110+/-20
b.Signal pairs attenuation
c. signal pairs velocity of propagation
V≦5.05ns/m
d. Intra-pair skew ≦160ps
e.Crosstalk: connector ≦3% ; assembly ≦5%
视频信号的传输方式 监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，也是广大工程商挺挠头的一件事，随着工程中监控设备价格的透明性和工程商竞争的加剧，信号传输部分的费用越来越受到大家的重视；目前，在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式，对于不同场合、不同的传输距离，怎样能保证传输质量、降低费用，根据多年的工程经验，在这里我们作一些介绍供参考。 一、同轴电缆传输 （一）通过同轴电缆传输视频基带信号视频基带信号也就是通常讲的视频信号，它的带宽是0-6MHZ，一般来讲，信号频率越高，衰减越大，一般设计时只需考虑保证高频信号的幅度就能满足系统的要求，视频信号在5.8MHZ的衰减如下：SYV75-3 96编国标视频电缆衰减30dB/1000米, SYV75-5 96编国标视频电缆衰减19dB/1000米,，SYV75-7 96编国标视频电缆衰减13dB/1000米；如对图象质量要求很高，周围无干扰的情况下，75-3电缆只能传输100米，75-5传输160米，75-7传输230米；实际应用中，存在一些不确定的因素，如选择的摄像机不同、周围环境的干扰等，一般来讲，75-3电缆可以传输150米、75-5可以传输
300米、75-7可以传输500米；对于传输更远距离，可以采用视频放大器（视频恢复器）等设备，对信号进行放大和补偿，可以传输2-3公里；另外，通过一根同轴电缆还可以实现视频信号和控制信号的共同传输，即同轴视控传输技术，下面简单介绍一下该技术：在监控系统中，需要传输的信号主要有两种，一个是图像信号，另一个是控制信号。其中视频信号的流向是从前端的摄像机流向控制中心；而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机（包括镜头）、云台等受控对像；并且，流向前端的控制信号，一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对像的。同轴视控传输技术是利用一根视频电缆便可同时传输来自摄象机的视频信号以及对云台、镜头的控制功能，这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单化，在系统扩展和改造时更具灵活性；同轴视控实现方法有两类：一是采用频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，然后同视频信号复合在一起传送，再在现场做解调将两者区分开；由于采用频率分割技术，为了完全分割两个不同的频率，需要使用带通滤波器、带通陷波器和低通滤波器、低通陷波器，这样就影响了视频信号的传输效果；由于需将控制信号调制在视频信号频率的上方，频率越高，衰减越大，这样传输距离受到限制；另外方法是采用双调制的方
高頻傳輸理論及高頻信號傳輸線材相關知識 数据通信(Data Communication)是计算机网络(Computer Network)和因特网(Internet)的基础，为了帮助非计算机专业的同仁对数据通信技术与计算机网络和Internet的关系有一个全面的了解，本章将对数据通信知识进行简单介绍。 第一节传输介质(Transmission Media) 所有计算机之间的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用，为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。 计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类. 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 计算机网络中目前流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media)为：铜线和玻璃纤维。 1.铜线 铜线(Copper Wire):由于具有较低的电阻率、价廉和安装容易等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质，它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线介质所传输信号之间的相互 干涉(Interference)，我们使用两种基本的铜线类型：双绞线和同轴电缆 (1)双绞线 双绞线(Twisted Pair):是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路，它既可减小流过电流所辐射的能 量，也可防止来自其它通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种，双绞线的线 路损耗较大，传输速率低，但价格便宜，安装容易，常用于对通信速率要求不高的网络连 接中。 (2)同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable):由一对同轴导线组成，同轴电缆频带宽，损耗小，具有比双绞线更强的抗干扰能力和更 好的传输性能。按特性阻抗值不同，同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用 于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较 理想的传输介质。 2.玻璃纤维 目前，在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质，它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体，因此我们又将之称为光导纤维，简称光纤(Optical Fiber)或光缆(Optical Cable)。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯)，外加保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode)或激光(Laser)来发射光脉冲，在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 与电缆相比，光缆具有体积小、重量轻，频带宽、容量大，传输速率高，不受外界电磁场的影响，抗干扰能力强，安全保密性好，可以单根使用等优点；但它弯成直角时易折断，并难于确定折断位置，安装和连接均需要专用设备。近年来，由于扩展束透镜技术在多节点连接器应用上的突破，再加上诸如光源、检波器和多路转换器等光缆部件的开发和端口化，光缆已成为计算机网络中最理想的传输介质。 光缆可分为单模(只提供单路光信道)和多模(提供多路光信道)两种传输方式。 二、无线传输介质(Wireless Transmission Media) 无线传输介质(Wireless Transmission Media)是指无须架设或铺埋电缆或光缆，把数据信号转换为电磁波后直接通过自由空间进行传送。例如，无线电波、微波、红外线、激光等数据信号载体本身都可以用作无线传输介质。
CAN工程技术笔记 1、周立功关于CAN传输距离 https://www.doczj.com/doc/762240180.html,/view/2a6f1f1714791711cc79177b.html 2、CAN芯片选型 https://www.doczj.com/doc/762240180.html,/view/ea927a08581b6bd97f19ea7f.html CAN总线传输用什么线缆 用特性阻抗为120Ω的总线电缆！ 200米以内的距离，建议采用电缆型号规格——STP-120Ω（for RS485 & CAN）one pair 20 AWG. ---------------------------------------------------------------------- 通用型现场总线系列电缆特性阻抗为120Ω的双绞屏蔽电缆广泛用于RS485/422、CANBUS等总线，该系列电缆规格很多，请提供电缆的敷设环境、通信速率、最大无中继传输距离等参数，我们将依照具体情况推荐最适当的产品。一般推荐如下：普通双绞屏蔽型电缆STP-120Ω（for RS485 & CAN）one pair 20 AWG ，电缆外径7.7mm左右，蓝色护套。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！ 普通双绞屏蔽型电缆STP-120Ω（for RS485 & CAN）one pair 18 AWG ，电缆外径8.2mm左右，灰色护套。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！ 铠装双绞屏蔽型电缆ASTP-120Ω（for RS485 & CAN）one pair 18 AWG ，电缆外径12.3mm左右，黑色护套。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、 防爆要求的场所。使用时，建议铠装层两端接地，最内层屏蔽一端接地！ CC-Link的总线电缆是特性阻抗为110±10Ω的3芯绞合屏蔽电缆，国产型号规格：STP-110Ω（for CANopen & CC-Link）3C×20AWG ，使用时，屏蔽层应只在一端接地！ 变频器、动力电缆、变压器、大功率电机等往往伴随着低频干扰，而这种干扰是用高导电率材料做屏蔽层的电缆无法解决的，包括原装的进口电缆。只有用高导磁率材料（如钢带、钢丝）做的屏蔽层才能有效抑制低频干扰。 最常用的方法就是给电缆套上钢管或直接采用高导磁率材料制成的铠装型 电缆——ASTP-120Ω（for RS485 & CAN）one pair 18 AWG ，电缆外径
1、图1所示为一超外差式七管收音机电路，试简述其工作原理。（15分） 图1 解：如图所示，由B1及C1-A 组成的天线调谐回路感应出广播电台的调幅信号，选出我们所需的电台信号f1进入V1基极。本振信号调谐在高出f1一个中频(465k Hz )的f2进入V1发射极，由V1三极管进行变频(或称混频)，在V1集电极回路通过B3选取出f2与f1的差频(465kHz 中频)信号。中频信号经V2和V3二级中频放大，进入V4检波管，检出音频信号经V5低频放大和由V6、V7组成变压器耦合功率放大器进行功率放大，推动扬声器发声。图中D1、D2组成1．3V±0．1V 稳压，提供变频、一中放、二中放、低放的基极电压，稳定各级工作电流，保证整机灵敏度。V4发射一基极结用作检波。R1、R4、R6、R 10分别为V1、V2、V3、V5的工作点调整电阻，R11为V6、V7功放级的工作点调整电阻，R8为中放的AGC 电阻，B3、B4、B5为中周(内置谐振电容)，既是放大器的交流负载又是中频选频器，该机的灵敏度、选择性等指标靠中频放大器保证。B6、B7为音频变压器，起交流负载及阻抗匹配的作用。(“X”为各级IC 工作电流测试点). 15’ 2、 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。 答： 上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频
器、功率放大器和发射天线组成。接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。 低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过上变频，达到所需的发射频率，经小信号放大、高频功率放大后，由天线发射出去。 由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一固定中频已调波，经放大与滤波的检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。 3、对于收音机的中频放大器，其中心频率f0=465 kHz ．B0.707=8kHz ，回路电容C=200 PF ，试计算回路电感和 QL 值。若电感线圈的 QO=100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。 答：回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66k Ω的电阻。 4、 图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容 C 的变化范围为 12～260 pF ，Ct 为微调电容，要求此回路的调谐范围为 535～1605 kHz ，求回路电感L 和Ct 的值，并要求C 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。 解： 022 612 0622 11244651020010100.5864465200f L f C mH πππ-===????=≈??2由（）03 03 4651058.125810 L L 0.707f Q f Q B =?===?0.707由B 得： 9 003120000 0000010010171.222465102001024652158.125 1171.22237.6610058.125 L L L L L L L Q R k C C C Q Q R g g g R Q Q R R R k Q Q Q ΩωππωωΩ∑ -===≈??????=== ++=-==?≈--因为：所以：（ ）,t C C C ∑ =+??=?????== 33根据已知条件，可以得出：回路总电容为因此可以得到以下方程组16051053510
C A N总线传输用什么线 缆 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
C A N工程技术笔记 1、周立功关于CAN传输距离 2、CAN芯片选型 CAN总线传输用什么线缆 用特性阻抗为120Ω的总线电缆！ 200米以内的距离，建议采用电缆型号规格——STP-120Ω （forRS485&CAN）onepair20AWG. ---------------------------------------------------------------------- 通用型现场总线系列电缆 特性阻抗为120Ω的双绞屏蔽电缆广泛用于RS485/422、CANBUS等总线，该系列电缆规格很多，请提供电缆的敷设环境、通信速率、最大无中继传输距离等参数，我们将依照具体情况推荐最适当的产品。一般推荐如下： 普通双绞屏蔽型电缆STP-120Ω（forRS485&CAN）onepair20AWG，电缆外径7.7mm左右，蓝色护套。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！ 普通双绞屏蔽型电缆STP-120Ω（forRS485&CAN）onepair18AWG，电缆外径8.2mm左右，灰色护套。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！ 铠装双绞屏蔽型电缆ASTP-120Ω（forRS485&CAN）onepair18AWG，电缆外径12.3mm左右，黑色护套。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、
防爆要求的场所。使用时，建议铠装层两端接地，最内层屏蔽一端接地！ CC-Link的总线电缆是特性阻抗为110±10Ω的3芯绞合屏蔽电缆，国产型号规格：STP-110Ω（forCANopen&CC-Link）3C×20AWG，使用时，屏蔽层应只在一端接地！ 变频器、动力电缆、变压器、大功率电机等往往伴随着低频干扰，而这种干扰是用高导电率材料做屏蔽层的电缆无法解决的，包括原装的进口电缆。只有用高导磁率材料（如钢带、钢丝）做的屏蔽层才能有效抑制低频干扰。 最常用的方法就是给电缆套上钢管或直接采用高导磁率材料制成的铠装型电缆——ASTP-120Ω（forRS485&CAN）onepair18AWG，电缆外径 12.3mm左右。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、防爆要求的场所。使用时，建议铠装层两端接地，最内层屏蔽一端接地！ 雷电的等效干扰频率在100k左右，属于低频干扰。 《GB50057-94建筑物防雷设计规范》第6.3.1条：......在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端并宜在防雷区交界处做等电位连接，当系统要求只在一端做等电位连接时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。
现有监控传输有哪几种方式，各有什么优缺点？ 一般来讲分为视频基带传输、光纤传输、网络传输、微波传输、双绞线平衡传输、一线通传输六种传输方式。 ①视频基带传输：是最为传统的电视监控传输方式，对0~6MHz视频基带信号不作任何处理，通过同轴电缆（非平衡）直接传输模拟信号。其优点是：短距离传输图像信号损失小，造价低廉。缺点：传输距离短，300米以上高频分量衰减较大，无法保证图像质量；一路视频信号需布一根电缆，传输控制信号需另布电缆；其结构为星形结构，布线量大、维护困难、可扩展性差。 ②光纤传输：常见的有模拟光端机和数字光端机，是解决几十甚至几百公里电视监控传输的最佳解决方式，通过把视频及控制信号转换为光信号在光纤中传输。其优点是：传输距离远、衰减小，抗干扰性能最好，适合远距离传输。其缺点是：对于几公里内监控信号传输不够经济；光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理，维护技术要求高，不易升级扩容。 ③网络传输：是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式，采用MPEG音视频压缩格式传输监控信号。其优点是：采用网络视频服务器作为监控信号上传设备，有Internet 网络安装上远程监控软件就可监看和控制。其缺点是：受网络带宽和速度的限制，只能传输小画面、低画质的图像；每秒只能传输几到十几帧图像，动画效果十分明显并有延时，无法做到实时监控。 ④微波传输：是解决几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输的解决方式之一。采用调频调制或调幅调制的办法，将图像搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传输。其优点是：省去布线及线缆维护费用，可动态实时传输广播级图像。其缺点是：由于采用微波传输，频段在1GHz以上常用的有L波段（1.0~2.0GHz）、S波段（2.0~3.0GHz）、Ku波段（10~12GHz）,传输环境是开放的空间很容易受外界电磁干扰；微波信号为直线传输，中间不能有山体、建筑物遮挡；Ku波段受天气影响较为严重，尤其是雨雪天气会有严重雨衰。 ⑤双绞线传输（平衡传输）：是解决监控图像1Km内传输，电磁环境复杂场合的解决方式之一，将监控图像信号处理通过平衡对称方式传输。其优点是：布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。其缺点是：只能解决1Km以内监控图像传输，而且一根双绞线只能传输一路图像，不适合应用在大中型监控中；双绞线质地脆弱抗老化能力差，不适于野外传输；双绞线传输高频分量衰减较大，图像颜色会受到很大损失。 ⑥一线通传输：是解决几公里至几十公里监控信号传输的最佳解决方案，采用调幅调制、伴音调频搭载、FSK数据信号调制等先进技术，可将几十路监控图像、伴音、控制及报警信号集成到“一根”同轴电缆中双向传输。其优点是：充分利用了同轴电缆的资源空间，几十路音视频及控制信号在同一根电缆中双向传输、实现一线通“一线通”；施工简单、维护方便，大量节省材料成本及施工费用；频分复用技术解决远距传输点位分散，布线困难监控传输问题；射频传输方式只衰减载波信号，图像信号衰减很小，亮度、色度传输同步嵌套，保证图像质量达到4.5级以上国家标准；采用75Ω同轴不平衡方式传输使其具有非常强抗干扰能力，电磁环境复杂场合仍能保证图像质量。其缺点是：采用弱信号传输，调制端需外加220V AC或者DC12V电源，但目前大多监控点都具备这个条件。 综合以上几种传输技术，解决几公里甚至几十公里内监控信号传输应选用一线通传输方式，一线通传输方式布线简洁、扩展灵活、性价比高、集成性强，可集成图像、伴音、控制及报警信号于“一根”电缆，实现了监控信号传输的里程式跨越。
. 高频电路原理与分析 期末复习资料 陈皓编 10级通信工程 2012年12月 1.
单调谐放大电路中，以LC并联谐振回路为负载，若谐振频率f0=10.7MH Z，C Σ = 50pF，BW0.7=150kH Z，求回路的电感L和Q e。如将通频带展宽为300kH Z，应在回路两端并接一个多大的电阻？ 解：（1）求L和Q e （H）= 4.43μH （2）电阻并联前回路的总电导为 47.1（μS） 电阻并联后的总电导为 94.2（μS） 因 故并接的电阻为 2.图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容C的变化范围为12～260 pF，Ct为微调电容，要求此回路的调谐范围为535～1605 kHz，求回路电感L 和C t的值，并要求C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。 12 min , 22(1210) 3 3 根据已知条件，可以得出： 回路总电容为因此可以得到以下方程组 160510 t t C C C LC L C ππ ∑ - =+ ? ?== ? ?+ ? ?
题2图 3.在三级相同的单调谐放大器中，中心频率为465kH Z ，每个回路的Q e =40，试 问总的通频带等于多少？如果要使总的通频带为10kH Z ，则允许最大的Q e 为多少？ 解：（1 ）总的通频带为 121212121232 260109 121082601091210260108 10198 1 253510260190.3175-12 6 1605 535 （）（）10103149423435 t t t t C C C C pF L mH π-----?+==?+=?-??-= ?==??+?=≈
弱电常用信号线缆传输距离 线缆传输的距离一直是弱电人问的最多的问题，我们每天都在与线缆打交道，清楚了解线缆的使用才能在项目中得心应手，本期我们一起来总结下常用的线缆传输距离。 一、网线 这里就简单说下网线，网线大家都比较熟，根据不同规格的网线有不同的传输距离。网线在传输网络信号，如果超出了网线本身可以承受的距离，信号就会衰减，严重时，网络信号会中断。 五类，六类都是100米，正规无氧铜6类线可以达到120米左右，如果要加大传输距离，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器。如安装4个中继器连接5个网段，则最大传输距离可达500m。
二、光纤 网线的传输距离有限，并不能解决远距离数据传输，那么对于远距离传输可以使用光纤。 光纤分为多模与单模，多模传输的距离比网线远，但又比单模短。 在10Mbps及100Mbps的以太网中，多模光纤最长可支持2000米的传输距离； 而于1Gbps千兆网中，多模光纤最高可支持550米的传输距离； 所以多模现在用的比较少了。 单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在100Mbps的以太网以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。 单模光模块中使用的器件是多模光模块的两倍，所以单模光模块的总体成本要高于多模光模块；单模光模块的传输距离可达150至200km。 所以对于远距离传输可以用光纤来解决，类如远程监控项目。 三、HDMI线 HDMI高清晰度多媒体接口，一般高清显示器上用，可以连接hdmi
显示器跟显示器，现在很多网络盒子也可以通过连接线连接电视，传递音频视频信号。 一般的HDMI信号传输30米以下，那么对于质量一般的线材大约传输的最大距离15米左右。 那么HDMI远距离如何传输呢？ 1、可以使用转换延长器 HDMI信号不经过其他设备（传输120米)。 HDMI信号一般无法直接用HDMI线材传输到30米以上，市场上也几乎没有30米以上的HDMI成品线。 这种情况下如果只是单纯的传输HDMI信号到显示设备上，HDMI 信号不经过其他设备的话，我们可以采用网线延长信号的方法，用HDMI网线延长器来将信号延长，HDMI网线延长器分为发送端（HDMI 输入，网线输出）和接收端（网线输入，HDMI输出），可以延长100米（5类网线）、120米（6类网线）。
浅谈视频信号与控制信号的传输距离 一、引言 随着音视频行业智能化、数字化、网络化的飞速发展，各种应用电子产品越来越多，种类五花八门。随之带来的应用问题也日益突出，用户、工程商、厂家所面对的共同的、迫切需要解决的问题，例如各种信号的传输距离。 作为“CREATOR快捷”的技术支持工程师，经常会接到各种类似的咨询电话：与工程方案、布线有关的各种视频信号、控制信号的传输距离。 CREATOR快捷作为全球中央控制系统、智能会议系统知名品牌，提供产品、解决方案、技术支持服务。为解决以上问题，搜集资料，整理出来以供参考。 二、信号传输距离 1、常见视频信号，包括复合视频信号、S-视频信号(或称Y/C)、VGA信号、RGBHV 信号、超高质量数字信号等。 ⅰ复合视频信号：一般接头为BNC、RCA。（如下图） 75代表抗阻性,后面的3和5代表它的绝缘外径(3mm/5mm)。 SYV中S---同轴射频电缆,Y---聚乙烯,V---聚氯乙烯. SYV75-3传输在300米之内效果好. SYV75-5传输在800米内效果更好. 视频线分
75-3(约100米)传输距离 75-5(约300米)传输距离 75-7(约500--800米)传速距离 75-9(约1000---1500米)传速距离 75-12(约2000----3500米)传速距离 75代表电阻,-3代表线径 ⅱS-视频信号(或称Y/C) 传输距离短 15M ⅲVGA信号 频率高 易衰减，传输距离短 易受干扰 3+4/6VGA15-30M ⅳ RGBHV信号
75-2RGB30-50M 75-3RGB50-70M ⅴ超高质量数字信号-DVI DVI-D:只能接收数字信号 DVI-I:能同时接收数字信号和模拟信号 传输距离短 7-15M ⅵ超高质量数字信号-HDMI 支持5Gbps的数据传输率，最远可传输15米 2、常见控制信号，RS232、RS422、RS485、IR、CR-NET(CREATOR控制信号) ⅰRS232传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps，接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
高频电路原理与分析期末复习资料 陈皓编 10级通信工程 2012年12月
1.单调谐放大电路中，以LC 并联谐振回路为负载，若谐振频率f 0 =10.7MH Z ， C Σ= 50pF ，BW 0.7=150kH Z ，求回路的电感L 和Q e 。如将通频带展宽为300kH Z ，应在回路两端并接一个多大的电阻？ 解：（1）求L 和Q e （H ）= 4.43μH （2）电阻并联前回路的总电导为 47.1（μS） 电阻并联后的总电导为 94.2（μS） 因 故并接的电阻为 2.图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容 C 的变化范围为 12～260 pF ，Ct 为微调电容，要求此回路的调谐范围为 535～1605 kHz ，求回路电感L 和C t 的值，并要求C 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。 题2图 12min 12max ,22(1210) 22(26010)3 3根据已知条件，可以得出： 回路总电容为因此可以得到以下方程组16051053510t t t C C C LC L C LC L C ππππ∑ --=+? ?== ??+?? ??== ??+?
3.在三级相同的单调谐放大器中，中心频率为465kH Z ，每个回路的Q e =40，试 问总的通频带等于多少？如果要使总的通频带为10kH Z ，则允许最大的Q e 为多少？ 解：（1）总的通频带为 4650.51 5.928()40 e z e Q kH =≈?= （2）每个回路允许最大的Q e 为 4650.5123.710 e e Q =≈?= 4.图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率f 0 =1MHz ，C 1 =400 pf ，C 2= 100 pF 121212121232 260109 121082601091210260108 10198 1 253510260190.3175-12 6 1605 535 （）（）10103149423435 t t t t C C C C pF L mH π-----?+==?+=?-??-= ?==??+?=≈
高频信号的测试及传输分析 楚国富,傅 攀 (西南交通大学,四川成都610031) 摘 要:本文通过高频信号在铁路轨道上的试验说明了高频信号的基本特性。铁路轨道信号由于车轮与钢轨的接触不良而引起故障,特别是支线和不经常使用的线路由于铁锈和刹车闸瓦的不导电性,从而引起信号故障,为了解决此问题,我们利用高频信号的特性,在铁轨上做了大量试验,从而说明了高频信号的许多特有性质。关键词:高频信号;阻抗匹配;几何参数;传输 中图分类号:T N015 文献标识码:A 文章编号:167224984(2005)0120059202 Analysis of the high 2frequency signal πs measurement and transmission CH U G uo 2fu ,FU Pan (S outhwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China ) Abstract :The article specifies the high 2frequency signal πs character by the test of the high -frequency signal which is transmitted on the railway 1The wheel of the train and the rail s ometimes are in bad contact ,and then the original signal doesn πt w ork well 1Accidents occur on the railway which is not often used 1The causation is that the resistance is too high between the wheel and the rail 1It is caused by the rust and other things 1T o res olve the problem ,we have done a lot of tests about the high 2frequency signal πs transmission on the rail 1The result dem onstrated the character of the high 2frequency signal 1K ey w ords :High 2frequency ;Impedance matching ;G eometry parameter ;T ransmission 收稿日期:2003211225;收到修改稿日期:2004202223 1 引 言 目前,应用于我国铁路系统的轨道电路有多种制式,如:交流计数轨道电路,移频轨道电路,极性频率脉冲电路等。 交流计数轨道电路是我国铁路应用较多较早的制式,它分为50H z 和25H z 两种。其中,25H z 用于电气化区段,50H z 用于非电气化区段。交流计数轨道电路中传递三种信息和一种无脉冲的零信息。 移频轨道电路国产移频轨道电路,上行线采用的中心频率f0是650H z 、850H z 两种载频频率,下行线采用的中心频率f0是550H z 、750H z 两种载频频率,频偏Δf 为55H z ,低频调制频率f1从7H z 起,按015H z 等差级数递增至26H z ,从中选取了18个作为低频调制频率 现有的电化闭塞装置及控制信号灯为25H z 工频电,当车轴进入该区间时,列车对轨道电路分路,形成信号的置“0”、置“1”。现因轨道与轮对不能可靠接触和导电,至使信号的置“0”、置“1”不可靠。在车站的叉道区间该信号的不可靠性非常高,由此很易造成列车侧面冲突事故。同样,移频轨道电路在 有无列车占用区间时也存在此问题。为维持运输作业高效正常运转,急需解决轨道信号在闭塞区段的可靠控制。现国内外的多家研究院所及企业已有较长时间的该课题研究。但研究方向和试验往往局限于在现有技术体制下改善和改进轨道与车轮的接触。一直没有突破性的进展。本文从理论和在试验的基础上对存在的问题进行了全方位的分析,并提出了用高频信号解决局部性问题的分析研究。 2 高频信号在铁路上的试验分析 法国UM71无绝缘移频轨道电路,上行线载频的中心频率f0是2000H z 、2600H z ,下行线载频的中心频率f0是1700H z 、2300H z ,频偏Δf 为11H z ,低频调制频率f1从1013H z 起,按111H z 等差级数递增至29H z ,共18个低频信息。法国UM71轨道电路采用1700H z 以上的载频频率,便于实现两闭塞分区的电气化绝缘,但频率越高,在钢轨中的衰耗越大,给信号的传输带来了极大的不利,因此每隔100m 就在轨间并联一个补偿电容,以延长轨道电路的长度。 由法国UM71无绝缘移频轨道电路,我们考虑到提高传输信号的频率,高频频率信号,有着一定的高频特征分布参数。当列车在铁轨上驶过时,该分布参数会有不同的变化,这种变化取决于物理的、机 第31卷第1期 2005年1月中国测试技术 CHI NA ME AS URE ME NT TECH NO LOGY V ol 131 N o 11Jan ,2005
高清视频系统中的传输线缆选择 前言： 由于模拟电视存在着亮度分解力不足、色度分解力不足、亮色互串、亮色增益差和亮色延时差、微分增益和微分相位、电视信号的幅度利用率不充分、声音只有单声道、不适合磁带节目的多带复制、宽高比不适合人眼的视觉特性。 为克服这些缺点，随着数字处理技术逐渐进入电视领域，产生了数字电视。在20世纪90年代开始，计算机技术、数字处理技术及图像压缩比技术等高科技技术迅猛发展发展，广播电视走入了数字电视发展的新时期。 数字电视虽然有许多优势，但同时也不可避免的带来些问题。由于数字视频系统内大量使用串行数字分量视频信号进行传输，高速传输的信号码流需要大的带宽，限制了数字信号的传输距离。在模拟视频系统中，随着传输距离的增大，信号的信杂比愈来愈低，图像越来越模糊，图像质量在逐渐降低的过程中不存在图像的突变点。而在数字视频的传输过程中图像质量不会逐渐降低，但有一突变点，通常称为崩溃点，在突变前零米处和邻近突变点处的图像质量基本一样，但一过突变点，图像质量从百分之百的好变成了百分之百的坏。这就提出了一个问题，我们如何判断在什么情况下，使用何种视频电缆可将高清或标清视频基带信号传到合适的地方。 串行数字信号不像复合的模拟信号可以用示波器直接观察信号波形的变化，用什么方法观测其信号的好坏呢？用眼图对串行数字信号进行测量，是目前常用的方法。 眼图的形成 眼图可以用来确定和检验串行数字信号的传输质量。把串行数字信号输入到示波器的信号输入端，并用本输入数字信号作为示波器的扫描触发信号，扫描周期选为两个时钟周期，及两个码元的时间，由于输入数字信号以扫描周期重叠显示在荧光屏上。形成一个宽度同一个码元宽，高度同数字信号的脉冲幅度的图形，对于一个频带宽度无限宽的系统，数字信号从1到0和从0到1的转换速度非常快，转换时间几乎为零，显示出的图形为矩形。但实际传输系统的带宽有限，数字信号的0到1的转换时间变慢，脉冲的上升沿和下降沿不再陡峭，并且带有上冲和下冲、相位抖动、不同宽度脉冲的幅度有了差别，甚至脉冲的顶部和底部变得倾斜了。因此，显示的图形形状与人眼相似，称为眼图。 传统的模拟视频通道增益的概念多指：从摄像机输出到切换台输出（包括通道中各个
二线制变送器信号／供电原理及相关问题解答 一、什么是二线制变送器或控制单元： 二线制变送器或控制单元是指，采用将物理量转换成4～20mA标准电流信号通过一对（二根）导线输出的同时，电源以4~20mA的电流通过同一对导线为变送器或控制单元供电的信号传输及供电方式的电流输出型变送器或控制单元。 二、二线制的信号传输及供电原理 在一个电源和带有一只可变电阻构成的 回路中（见图1），改变可变电阻的阻值可以改 变回路电流。当电源电压或者电阻发生变化时， 可以通过改变可变电阻的阻值可以使回路电流 保持在相应位置。同时回路中只要还存在电流， 可变电阻两端就有电压存在。如果这个变阻器 图1
具有一定的智能，可以自动根据需要将回路中的电流稳定在某个数值，这个变阻器就等效为可调的恒流器，而二线制变送器正是一种具有这种特性的设备。 在实际应用中变送器可以等效为一只特殊的可变电阻（见图2）。这只可变电阻的特殊性在于： 它是根据变送器的 输入或控制单元的要求Array而对流过的电流在规定 的数值之间进行调整从 而实现信号的传输。 同时这个电流有一 个下限，使回路中始终保 持有一定的电流通过从 而在变送器或控制单元 的两端始终存在电压从 而实现对变送器或控制单元的供电。
三、二线制的信号传输及供电的相关规定 二线制，要在一对导线中实现同时传输信号并供电的要求，就必须对信号电流、电源电压、负载电阻、变送器的电源适应能力等，有一个统筹安排。同时作为一项广泛运用的技术，这种安排需要有一个统一的标准。 我国国家标准 GB/T 3369－2008 《过程控制用模拟信号》（国际电工委员会标准IEC 60381－1982）中对信号和供电的要求： ◆直流电流信号：4－20mA 或0－20mA，推荐使用4－20mA ； ◆直流电压信号：0－5V，1－5V，1－10V，-10－10V ： ◆一个变送器或控制单元应能连续地驱动0Ω－300Ω之间的任何负载； ◆使用外部电源电源的任何变送系统元件，当电源在20V（DC）～30 V（DC）之间变化时，应能正常工作。为了对系统元件特性的评估和比较，建议使用 24 V（DC）的参考电源电压； ◆直流电信号的纹波含量不应超过3% 。 这个标准只是一个最基本的要求。实际上变送器生产厂商拿出了各项指标远高于标准的产品，并且形成了关于二线制应用的指标惯例：
1. 试画出超外差式接收机方框图，并简要说明各部分的功能。 答： 从天线收到的微弱高频信号经高频小信号放大器放大，然后送至混频器与本地振荡器所产生的等幅振荡电压相混合，得到中频电压。中频电压经中频放大器放大后送入检波器，解调出低频信号。最后再经低频放大器放大后送扬声器，转变为声音信号。 2. 高频功率放大器欠压、临界、过压状态是如何区分的？当Vcc （集电极电源电压），Vbb （基极电源电压），Vbm （输入电压振幅）和负载电阻R L 只变化其中一个时，放大器的工作状态将如何变化？ 答：当高频谐振功率放大器的集电极电流都在临界线的右方时，称为欠压工作状态； 当集电极电流的最大值正好落在临界线上时，称为临界工作状态； 当集电极电流的最大值穿过了临界线到达左方饱和区时，称为过压工作状态； 随着谐振电阻R L 的增大，高频谐振功率放大器的工作状态由欠压到临界再到过压。 随着V cc 的增大，高频谐振功率放大器的工作状态由过压到临界再到欠压。 随着V bb 增大，高频谐振功率放大器的工作状态由欠压到临界再到过压。 随着V bm 增大，高频谐振功率放大器的工作状态由欠压到临界再到过压。 3. 为什么基极调幅电路必须工作于欠压状态？ 答：基极调幅是利用调制信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压，以实现调幅的（3分）。在欠压状态下，集电极电流的基波分量随基极电压成正比变化。因此，集电极回路的输出高频电压的振幅将随调制信号的波形而变化，得到调幅波。地振荡器所产生的等幅振荡电压相混合，得到中频电压。中频电压经中频放大器放大后送入检波器，解调出低频信号。最后再经低频放大器放大后送扬声器，转变为声音信号。 4. 无线电通信为什么要进行调制？常用的模拟调制方式有哪些？ 答： 1） 信号不调制进行发射天线太长，无法架设。2） 信号不调制进行传播会相互干扰，无法接收。常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相 5. 谐振功率放大器效率高的原因是什么？其输出波形不失真的原因是什么？ 答：谐振功放效率高是因为它的工作频率很高 ,高频谐振功放实质是将直流功率转变为高频功率,为了输出功率足够大,常选在丙类状态下工作,而丙类状态的转换率大于甲,乙类,所以其效率高。输出不失真是因为它采用选频网络作为负载，使用谐振负载进行选频输出，故输出仍为正弦波，波形不会失真。 6. 小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么？ 答：1）小信号谐振放大器的作用是选频和放大，它必须工作在甲类工作状态；而谐振功率放大器为了提高效率，一般工作在丙类状态。 2）两种放大器的分析方法不同：前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法，而后者输入信号大采用折线分析法。 7. 解释为什么理想丁类高频功率放大效率可达00100？ 答：丁类谐振功率放大器中，由于功率管工作在开关状态，理想状态下，集电极损耗为0，故理想
铁路信号远程控制 第一次作业 一、主观题： 1.远动技术包括三大部分。 2.远动系统的主要任务是：和。 3、远动技术在铁路行车指挥控制系统中的应用主要有：、、、 。 4、同步指的是，主要分为________________________________等四种。 5、容错技术可以提高系统的可靠性，它是建立在的基础上， 在远动系统中常用的容错方法有：、、、。 6、调度监督系统中常用的信息传输方式有：、、等三种。 7、在数据传输系统中，差错控制的方式、、 、。 8、名词解释帧同步—— 9、名词解释锁相技术—— 10、名词解释假同步—— 11、名词解释漏同步—— 12、如何实现载波同步？ 13、用直接法从双边带信号中提取相干载波又哪些电路组成？各部分作用如何？ 14、用直接法从残留边带信号中提取相干载波又哪些电路组成？各部分作用？
15、实现位同步有哪那些方法？ 16、实现群同步有几种方法？ 17、系统的冗余方式有（）。 18、差错控制方式有（）。 19、名词解释系统的反应时间—— 20、系统的吞吐量—— 21、名词解释用户的数量—— 22、信息传输速度—— 23、名词解释波特率—— 24、名词解释比特率—— 25、名词解释误码率——
铁路信号远程控制 第二次作业 一、主观题 1、计算机通信网络由（）构成。 2、通信子网由（）构成。 3、名词解释网络体系结构—— 4、名词解释通信协议—— 5、名词解释并行传输—— 6、名词解释串行传输—— 7、串行传输有哪几种传送方式？ 8、何实现计算机的串行通信？ 9、通信子网包括哪些设备？ 10、通信子网中通信处理器有哪些功能？ 11、OSI的通用参考模型把网络体系结构分成几层？每层的名称和作用是什么？ 12、名词解释单工通信制——
高頻傳輸理論及高頻信號傳輸線材相關知識 主講: Michael Liu 数据通信(Data Communication)是计算机网络(Computer Network)和因特网(Internet)的基础，为了帮助非计算机专业的同仁对数据通信技术与计算机网络和Internet的关系有一个全面的了解，本章将对数据通信知识进行简单介绍。 第一节传输介质(Transmission Media) 所有计算机之间的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用，为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。 计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类. 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 计算机网络中目前流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media)为：铜线和玻璃纤维。 1.铜线 铜线(Copper Wire):由于具有较低的电阻率、价廉和安装容易等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质，它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线介质所传输信号之间的相互 干涉(Interference)，我们使用两种基本的铜线类型：双绞线和同轴电缆 (1)双绞线 双绞线(Twisted Pair):是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路，它既可减小流过电流所辐射的能 量，也可防止来自其它通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种，双绞线的线 路损耗较大，传输速率低，但价格便宜，安装容易，常用于对通信速率要求不高的网络连 接中。 (2)同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable):由一对同轴导线组成，同轴电缆频带宽，损耗小，具有比双绞线更强的抗干扰能力和更 好的传输性能。按特性阻抗值不同，同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用 于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较 理想的传输介质。 2.玻璃纤维 目前，在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质，它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体，因此我们又将之称为光导纤维，简称光纤(Optical Fiber)或光缆(Optical Cable)。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯)，外加保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode)或激光(Laser)来发射光脉冲，在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 与电缆相比，光缆具有体积小、重量轻，频带宽、容量大，传输速率高，不受外界电磁场的影响，抗干扰能力强，安全保密性好，可以单根使用等优点；但它弯成直角时易折断，并难于确定折断位置，安装和连接均需要专用设备。近年来，由于扩展束透镜技术在多节点连接器应用上的突破，再加上诸如光源、检波器和多路转换器等光缆部件的开发和端口化，光缆已成为计算机网络中最理想的传输介质。 光缆可分为单模(只提供单路光信道)和多模(提供多路光信道)两种传输方式。 二、无线传输介质(Wireless Transmission Media) 无线传输介质(Wireless Transmission Media)是指无须架设或铺埋电缆或光缆，把数据信号转换为电磁波后直接通过自由空间进行传送。例如，无线电波、微波、红外线、激光等数据信号载体本身都可以用作无线传输介质。 1.无线电波