双绞线电缆扭曲和不需要的信号问题

我对有一点我从networking书中读到以下段落感到困惑。 “双绞线中的绞线用于避免不需要的信号。 例如,一根导线靠近噪声源,另一根导线靠得更远; 在下一个转折中是相反的。 加捻使得两条电线同样受到无用信号的影响。 这意味着计算两者之差的接收器不会收到不需要的信号。“

现在好了,我明白了曲折的目的,但我很困惑接收器将如何计算差异,当它会收到信号? 多余的信号将被消除? 另一件我想说清楚的是,我是初学者,请提供一个可以理解的答案。

这样的“电压”是非常难以测量的。 事实上,甚至很难定义它。 总是使用的是“电压差”。 典型的“AA”电池使用化学能量来保持其接触点之间的1.5V的电压差。 当电压差迫使电荷stream过灯丝时,灯泡将点亮。

想想瀑布,秋天的能量只取决于秋天的高低之间的差异。 如果它发生在山顶或海平面上,只要秋天本身的长度相同就没有关系。

在旧的“单端”信号(如rs-232,一个并行端口,旧的IDE)中,位由单独电线的电压和一个“参考点”(或接地连接)来表示。 它总是一个电压差,但参考是不变的,所以并不总是提到。

(差分信号)(以太网,超scsi,任何现代的串行端口(USB,SATA,SAS,FireWire,甚至是PCI-ex!)),每个信号由两条线连接,通常是绞合在一起在印刷电路板上),并且接收器不使用公共参考点来测量电压差,它使用两条信号线之间的差异。 这样,A线为22v,B线为25V,A为-10v,B为-7V也没关系; 它只是重要的是B比A高3V

维基百科有一个关于双绞线的好文章(摘录如下):

在平衡对操作中,两根导线携带相等和相反的信号,目的地检测两者之间的差异。 这被称为差分模式传输。 噪声源通过电场或磁场的耦合将信号引入到导线中,并倾向于均等地耦合到两条导线。 这样,噪声产生一个共模信号,当差分信号被接收时,在接收器处被消除。 当噪声源接近信号线时,此方法开始失效; 接近的导线将更强烈地与噪声耦合,并且接收器的共模抑制将无法消除。 这个问题在通信电缆中特别明显,其中在相同的电缆中多对彼此相邻数英里。 一对可以在另一个中引起串扰,并且沿着电缆的长度是相加的。 扭曲对可以抵消这种影响,因为在每次半扭曲时,离噪声源最近的导线都会被交换。 提供干扰源在单捻的距离上保持均匀或几乎如此,感应噪声将保持共模。 差分信号还减less了电缆的电磁辐射,以及相关的衰减,允许交换机之间的距离更远。