第二章数据通信基础53875.ppt

本章要点 2.1 数据通信中的基本概念 数据通信是以计算机参与、能直接进行各种数据传输为特征的一种现代通信技术，可分为模拟通信和数字通信。数据通信系统主要包括： 信源：产生和发送信息的设备或计算机。 信宿：接收和处理信息的设备或计算机。 信号变换装置：对数据进行表示，使之能够传输的设备。 信道：信源和信宿之间的通信线路。 信号 在通信技术中，一般使用电、光信号来传输信息。信号是数据的表现形式，或称数据的电磁或电子编码，它能使数据以适当的形式在介质上传输。 模拟信号 数字信号 2.2数据传输的基本形式 宽带传输的优点: 单工、半双工和全双工 2.3数据通信中的主要技术指标 1. 数据传输速率：每秒能传输的二进制信息位数，单位为b/s。 S＝(log2N)/T 2. 信号传输速率：单位时间里通过信道传输的码元个数，也叫码元速率、调制速率或波特率，单位为Baud。 B=1/T **比特率与波特率的关系： S＝Blog2N 或 B＝S/log2N 采用8进制信号时波特率是比特率的3倍。（） 4. 误码率：衡量数据通信系统在正常工作时的传输可靠性的指标，定义为二进制数据位在传输时出错的概率。 pe＝Ne/N Ne为传错的位数，N为传输的总位数。 数字数据在数字信道上传输图示 2.5模拟传输系统：调制与解调 调制方法示意图 调制解调器的分类 模数转换：PCM 一、频分多路复用FDM 频分多路复用的原理是将物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同的子信道，每个子信道传输一路信号。多路原始信号在频分复用前，先要通过频谱搬移技术将多路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上，使信号的带宽不相互重叠，这可通过采用不同的载波频率进行调制来实现。 应用： 广播电视、电缆电视、数字数据传输（需要将数字信号转换为模拟信号 ） 二、波分多路复用技术 波分多路复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)是频分多路复用FDM在光信号信道上的一种变种。两根光纤连到一个棱柱(或衍射光栅)，每根的能量处于不同的波段。两束光通过棱柱或光栅，合成到一根共享的光纤上，传输到远方的目的地，随后再将它们分解开来。 WDM和FDM的区别是光纤系统使用的衍射光栅是无源的，因此极其可靠。 波分多路复用 三、时分多路复用 时分多路复用是将一条物理线路按时间分成一个个的时间片，每个时间片称为一帧，每帧长125s，帧再分为若干时隙，轮换地为多个信号所使用。每一个时隙由一个信号（即一个用户）占用，也即在占有的时隙内，该信号使用通信线路的全部带宽，而不像FDM那样，同一时间同时发送多路信号。如图所示。 本章小结 3．按调制方式分类 （1）频移键控（FSK）MODEM。用于远程终端之类的低速接口传输。 （2）相移键控（PSK）MODEM。用于中速传输。 （3）相位幅度调制（PAM）MODEM。常用于高速传输 4．按特性分类 （1）人工拨号MODEM （2）自动拨号/应答式MODEM （3）智能MODEM 模拟信号 脉冲幅度调制信号 111 110 101 100 011 010 001 000 111 110 101 100 011 010 001 000 数字化编码为： 001-010-101-110- 111-110-101-011- 010-010-011-100 模拟信号 2.6多路复用技术 在数据通信系统或计算机网络系统中，传输介质的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求，为了有效地利用通信线路，希望一个信道同时传输多路信号，这就是所谓的多路复用技术(multiplexing)。采用多路复用技术能把多个信号组合起来，在一条物理信道上进行传输，这可以大大节省电缆安装的维护费用。 频分多路复用(Frequency Division Multiplexing，FDM) 波分多路复用（Wave -division multiplexing, WDM ） 时分多路复用(Time Division Multiplexing，TDM) 码分多路复用(Code Division Multiplexing，CDM) 一根光束信号上的能量仅有几GHz宽，因为现在不可能在光电介质之间作更快的转换。而一根光纤的带宽大约是25000GHz，因此可以将很多信道复用到长距离光纤上。 2.7差错控制技术 信号在物理信道中进行传输存在差错。所谓差错就是在数据通信中，接收端接收到的数据与发送端实际发送的数据出现不一致的现象。 差错产生的原因——热噪声。它是影响数据在通信媒体中正常传输的重要因素。 信号