ref55708.pptVIP

网络与数据通信 第三章 数据传输 第三章 数据传输 一 概念和术语 二 模拟和数字数据传输 三 传输损伤 四 信道容量 一 概念和术语 数据及计算机通信术语 数据（Data）：传递（携带）信息的实体。 信息（Information）：是数据的内容或解释。 信号（Signal）：数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式在介质中传播。 信道（Channel）：传送信息的线路（或通路）。 比特（bit）：即一个二进制位。比特率为每秒传输的比特数（即数据传送速率，简称数据率）。 码元（Code cell）：时间轴上的一个信号编码单元。 单工，半双工，双工传输 * 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地 信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输 编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错 调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位 解调：接收波形→数字信号 解码：数字信号→原始数据 信息→数据→信号→在信道上传输→信号→数据→信息 数据编码 调制 解调 数据解码‘A’‘A’ 信道 一 概念和术语信息通过数据通信系统的传输过程 * 误码率：信道传输可靠性指标，是一个概率值。 信息编码：将信息用二进制数表示的方法。 例如：ASCII编码、BCD编码等 数据编码：将数据用物理量表示的方法。 例如：字符‘A’的ASCII编码其数据编码可能为 0 1 0 0 0 0 0 1 t 一 概念和术语 一 概念和术语时域，频域 时域 频域 傅里叶变换 时域：时间(t)作为x轴，单位为秒(s) 频域：频率(f)作为x轴，单位为赫兹(Hz) t/s S(t) f/Hz S(f) 一 概念和术语模拟，数字信号 * 周期信号 s(t+T)=s(t) 信号由不断重复的固定模式组成（如正弦波，方波） 非周期信号 信号没有固定的模式和波形循环（如语音的音波信号）。 t T T T t T T T 周期信号 非周期信号 t t 一 概念和术语 周期，非周期信号 一 概念和术语正弦波，振幅，频率，相位 一 概念和术语频域，频谱，带宽，直流成分 一 概念和术语数据率和带宽 数据率：每秒传送的比特数（bit/s） 一 概念和术语数据率和带宽 方波，无限频率成分 用有限个正 弦波叠加近 似表示 带宽等于最 高和最低频 率之差 一 概念和术语数据率和带宽 带宽 (Hz) 有限个频率分量叠加 与接收能力有关 数据率(bit/s) 一 概念和术语数据率和带宽 二 模拟和数字数据传输编码：用数字信号承载数字或模拟数据调制：用模拟信号承载数字或模拟数据 模拟数据 模拟信号 移频 调制 模拟数据 数字信号 PCM 编码器 数字数据 模拟信号 调制器 数字数据 数字信号 数字 编码 二 模拟和数字数据传输模拟，数字 VS 数据，信号，传输 三 传输损伤概念：分贝，分贝-瓦 三 传输损伤衰减，时延失真，均衡的作用 三 传输损伤噪声 N0=kT (W/Hz) N=kTB (W) * 四 信道容量最大数据传输速率：信道容量 奈奎斯特公式：用于无噪声理想低通信道 奈奎斯特公式为估算已知带宽信道的最高数据传输速率提供了依据。 例如，话音级线路的带 宽约为3.1kHz，根据上 式计算的信道最大数据 传输率如右表所示 C = 2B log2 M C = 信道容量，单位b/s B = 带宽，单位Hz M = 信号编码级数 M 最大数据率 2 6200 b/s 4 12400 b/s 8 18600 b/s 16 24800 b/s 32 31000 b/s * 例：信道带宽B=3.1kHz，SNR=2000，则 C = 3100×log2（1+2000）≈ 34kb/s 即该信道上的最大数据传输率不会大于34kb/s。 信噪比的单位也可用分贝(dB)表示： SNRdB=10log10 SNR 所以，若SNRdB=30dB ，则SNR=1000。 C = B log2 （1+SNR） C: 信道容量，单位b/s W: 带宽，单位Hz S/N: 信噪比 四 信道容量香农容量公式：用于有噪声干扰信道 * 四 信道容量奈奎斯特公式和香农公式的比较 C = 2B log2M 用于理想信道（这样的信道存在