精简9.13 第二章 数据通信基础VIP专享VIP免费

2011.9.10第2章数据通信基础2.1数据通信的基本概念2.2数据编码2.3数据传输方式2.4数据通信方式2.5链路复用技术2.6数据交换方式2.7差错控制2.1数据通信的基本概念2.1.1基本术语（1）信息：是客观存在的事件、事物在人脑中的反映。（2）数据：是由数字、字符和符号等组成，可以用来描述任何概念和事物，是信息的载体。数据是信息的表示形式。数据通信主要研究二进制编码信息的通信过程。2.1.1基本术语（3）信号：是数据在传输过程中的表示形式，是数据的电或磁的编码。模拟信号：即连续的信号，如话音信号和目前的广播电视信号。数字信号：即离散的信号，如计算机通信所用的由二进制代码1和0组成的信号。（4）信道:是指能传送电信号的通路，它可以分为物理信道和逻辑信道。信源信宿2.1.1基本术语(5)带宽:是指信道所能传送的信号的频率宽度。带宽=最高频率-最低频率(6)数据传输速率：数据传输速率是指单位时间内信道内传输的信息量，其单位为比特/秒（常写作bps）。2.1.2数据通信系统模型1．数据通信系统的组成通信系统是用来实现通信过程的系统。它的组成主要包括信源、信宿、信道、噪声源、信号变换器和反变换器设备等。一般数据通信系统的模型如图2-1所示。信源信宿变换器反变换器信道噪声源图2-1数据通信系统模型2.2数据编码2.2.1基带传输与频带传输1．基带传输基带传输是在信道中直接传输数字信号，且传输介质的整个带宽都被基带信号占用。基带传输系统安装简单、成本低。2.2.1基带传输与频带传输2．频带传输基带信号经过调制后，由一个或几个频率组成，占用了一个固有的频带，故这种传输方式称为频带传输。2.2.2数字数据的模拟信号编码1.调制编码数据编码是实现数据通信最基本的一项工作，除了用模拟信道传输模拟信号不需要编码外，数字数据在数字信道上传输、数字数据在模拟信道上传输，以及模拟数据在数字信道上传输都需要编码。2.2.2数字数据的模拟信号编码数字信号在模拟信道上传输的基础就是调制技术，调制需要一种称之为载波的连续的、频率恒定的信号，载波可以用正弦信号表示。载波调制2.2.2数字数据的模拟信号编码最基本的数字数据调制编码方式有以下三种：（1）幅移键控方式（ASK，Amplitude-ShiftKeying）。幅移键控方式又称幅度调制（简称调幅）。（2）频移键控方式（FSK，Frequency-ShiftKeying）。频移键控方式又称频率调制（简称调频）。（3）相移键控方式（PSK，Phase-ShiftKeying）（绝对相移和相对相移）。相移键控方式又称相位调制（可简称调相）。2.2.2数字数据的模拟信号编码010011100基带信号调幅调频调相2.2.2数字数据的模拟信号编码2.数据传输速率数据传输速率是指单位时间内信道内传输的信息量，其单位为比特/秒（常写作bps，二进制中，1bit就是一个二进制位），可用公式表示如下：R=1/T*log2NR:数据传输速率T：码元周期N：码元状态数2.2.2数字数据的模拟信号编码3.误码率误码率：二进制码元在传输中的出错的概率。误码率=接收错误的码元数/传输的码元数（1）铜线（2）光纤2.2.2数字数据的模拟信号编码4.信道容量信道容量：信道中允许的最大数据传输速率。（1）任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰。（2）码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波形的失真就越严重。有失真，但可识别失真大，无法识别实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）发送信号波形接收信号波形发送信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）接收信号波形香农定理(Shannon)：信道的信道容量C可表达为C=Blog2(1+S/N)b/sB为信道的带宽（以Hz为单位）；S为信道内所传信号的平均功率；N为信道内部的噪声功率。信噪比：S/N分贝：分贝（dB）=10lgS/N举例：如果在一条3KHz的信道上发送一个二进制信号，该信道的信噪比为30dB，则最大可达到的数据传输率为多少？2.2.3数字数据的数字信号编码2.2.4模拟数据的数字编码PCM也称脉冲调制，是将模拟信号转换为二进制序列的过程。PCM编码过程包括3个步骤：（1）采样（2）量化...