第三讲数据通信基础教案.ppt

第三讲数据通信基础 课程回顾 提问 1.从逻辑功能上可以将计算机网络分成哪几个部分？ 2.计算机网络有哪些主要的拓扑结构？ 新课讲解 本次课介绍如下知识 数据通信的基本概念 数据传输方式 数据编码技术和时钟同步 数据交换技术 多路复用技术 差错控制方法 一、数据通信的基本概念 数据(Data)：对某一客观现象的物理度量，即信息的表达方式，如数字、文字、声音、图形、图像等。 信息(Information)则是从一批数据中分析、统计得出的有用数据，即有用的知识或信息。 信号(Signal)：与某一实际数据对应的、以电磁波形式表示的连续或者离散数据。即数据数据在传输过程中的电磁波表示形式。 信源：通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。 信宿：通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。　 一、数据通信的基本概念 信道(Channel)：信源和信宿之间的通信线路。传送信息的线路（或通路），由通讯线路、交换设备、中间处理设备等组成。 物理信道分为有线信道和无线信道。 数据通信：发送方将要发送的数据转换成信号，通过物理信道传送到数据接受方的过程。 一、数据通信的基本概念 编码器：数据? 适合传输的信号——便于识别、纠错 调制器：信号? 适合传输的形式——按频率、幅度、相位 解码器：传输信号? 原始数据 解调器：接收波形? 数字信号序列 一、数据通信的基本概念 模拟数据通信和数字数据通信——两种不同类型的量 模拟信号：时间、温度、电波、声音 信号中没有断开或不连续的的地方； 数字信号：字符，二进制数，电脉冲 信号仅取一些有限数目的值； 一、数据通信的基本概念 模拟： 波动性； 持续变化； 反映事物的本质； 在电信业已经被广泛 使用超过100年； 数字： 离散性； 跃变性； 设备性能先进， 较为便宜； 一、数据通信的基本概念 数据通信 一、数据通信的基本概念 数据通信中的主要技术指标 码元(Code Cell)：时间轴上的一个信号编码单元，即一个二进制“位”－－比特（Bit）。 比特率(Bit Rate)：数据传输速率 (bps，b/s)。单位时间传送的比特数，用于描述数字信道的传输能力，即发送、接收双方及中间交换的处理能力。 一、数据通信的基本概念 数据通信中的主要技术指标 数据传输率的计算公式： S= （1－1） 式中：S－－数据传输率，每秒比特（b/s） T－－信号周期，即测量取样时间间隔，单位秒（s）。 N－－量化电平数，测量值划分成N个级别，一般N＝2，4，8，16，…， 是比特数（b）。 一、数据通信的基本概念 例1－1 脉码调制系统PCM（Plus Code Modulation）每秒钟测量取样8000次，256个量化电平，求数据传输率。 解：信号周期T＝1/8000， 量化电平数N＝256＝ 由公式可知 S＝8×8000＝6400（b/s)＝64Kb/s 一、数据通信的基本概念 数据通信中的主要技术指标 带宽(Bandwidth)：信号或信道占据的频率范围 误码率(Bit error rate)：信道传输可靠性指标。传输时出错比特数与总传送比特数之比。用公式表示为： ：比特出错率，一般用百分数％表示。 ：传输出错比特数。 B：总传送比特数。 一、数据通信的基本概念 信道容量(Channel capacity)：信道的最大数据率 香农公式:最大数据传输速率C=Blog2（1＋S/N）(bps) C：信道容量，即信道最大传输率（b/s)。 B：信道频带（Hz）。 S：信道中信号功率。 N：信道中电磁噪声功率。 信道中信噪比用分贝dB数表示，分贝定义式： 一、数据通信的基本概念 例1－2 已知信噪比为30dB，带宽为4kHz，求信道的最大数据传输速率。　　解由公式可知 　　∵ 10lg(S/N)=30? ∴ S/N=1030/10=1000　　∴ C=4000log2(1+1000)≈40k bps 通信方式 数据通信中，按数据通道数目及数据流方向分为并行通信、串行通信，单向、双向通信等。 并行数据传输 并行通信传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位数据校验位。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。 并行方式主要用于