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1. 二进制
网线、光纤、无线电波是怎么传输数据的,应该是怎么传输连续的二进制信号的,首先要理解二进制,可以看我之前的文章二进制原理。
假设我们要传输Hello
,它用ASCII编码方式的二进制是:01001000 01100101 01101100 01101100 01101111
。
ASCII码对照表:https://www.asciim.cn/
2. 网线
网线是通过高低电平传输信号的!

如下是Hello
的H
和e
两个字母的通过高低电平变化传输二进制的示意图。
高电平表示1
,低电平表示0
。通过连续的高低电平变化就可以传输二进制信号。

-
连续的高低电平变化叫做电流脉冲。
网线使用的是双绞线,其中“双绞”的意思就是以两根信号线为一组缠绕在一起,这种拧麻花一样的设计是为了抑制噪声的影响。

-
信号线是用金属做成的,当电磁波接触到信号线时,会沿电磁波传播的右旋方向产生电流,这种电流会导致波形发生失真。如果我们将信号线缠绕在一起,信号线就变成了螺旋形,其中两根信号线中产生的噪声电流方向就会相反,从而使得噪声电流相互抵消,噪声就得到了抑制。
3. 光纤
光纤就是光导纤维,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,光能顺着弯曲的光纤传输。
光纤传输二进制信号的方式就更容易理解了。亮光就是1,暗光就0。连续的亮光和暗光变化就能传输二进制数据了。
连续高低变化的电压通过LED、激光二极管等发光设备,发光设备连续发出亮光和暗光,光线通过光纤到达接收端。接收端有可以感应光线的光敏元件,光敏元件可以根据光的亮度产生不同的电压。

光纤传输有如下特点:
-
低损耗:光纤在传输过程中的光信号几乎没有衰减,因此信号能够在长距离的传输中保持较高的质量和速率。
-
无电磁干扰:光纤是一种免受电磁干扰的传输介质。由于光信号是由光脉冲表示的,而不是电流,所以它不受电磁干扰的影响。
-
信号传播速度快:光信号在光纤中以光的速度传播,即光速。
所以光纤适合远距离传输,如下是城市下面的光纤隧道和跨海的海底光纤。


4. 无线电波
通过波振动幅度区分0和1,幅度大的是1,幅度小的是0.

通过波开始的角度,0度开始的是,180度开始的是1。


多频率的波一起传输(多频复用)
将多个信号分割到不同频率上进行传输,可以在同一个传输介质上传输多个信号,每个信号占用不同的频率带宽。

无论是家庭路由器,还是电信移动联通的基站,以及卫星都是通过波来传输信号的。原理都一样,只是波的频率和幅度不一样。
❝
《三体》中,红岸利用太阳放大信号,应该就是放大波的振幅,使其可以传输的更远。
❞



5. 结语
网线通过连续的高低电平传输二进制数据。
光纤通过连续的明暗光传递二进制数据。
无线电波通过连续不同的振幅和相位的波传输二进制数据。

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原文始发于微信公众号(小虎哥的技术博客):网线、光纤、无线电波是怎么传输数据的?
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