第2章 数据通信.doc

第2章 数据通信电子教案 本章教学目标 1. 掌握数据通信的基本知识，理解数字数据和模拟数据的区别； 2. 掌握模拟数据通信系统和数字通信系统的模型及其主要区别； 3. 理解、掌握数字通信系统的主要技术参数。 4. 掌握基带传输和宽带传输、串行传输和并行传输的相关知识； 5. 掌握单工、半双工和全双工通信的基本原理、特点及主要区别； 6. 掌握异步传输和同步传输的基本工作原理； 7. 理解多路复用技术； 8. 理解电路交换、报文交换、分组交换的工作原理； 9. 理解差错控制常用技术。 本章教学重点： 1. 数字信号与模拟信号的区别； 2. 数字通信系统的主要技术参数； 3. 数据传输过程； 4. 数据交换技术。 本章教学难点 差错控制 本章学时 本章的总学时约112个学时教学过程 一、引入 二、新授课 1. 数据与信息（板书） 数据是包含有一定内容的物理符号，是传送信息的载体。 信息是指数据在传输过程中的表示形式或向人们提供关于现实世界事实的知识，它不随载荷符号的形式不同而改变。（板书） 数据是信息传送的形式，信息是数据表达的内涵。 2.信号与信道（板书） 信号是数据的电编码、电磁编码或其它编码。信号可以分为模拟信号和数字信号。 信道是信号传输的通道，包括通信设备和传输媒体。信道按传输信号的形式可以分为模拟信道和数字信道。模拟信道用于传输模拟信号，数字信道用于传输数字信号。 3.数字数据与模拟数据（板书） 模拟数据是指在某个区间产生的连续值，如：声音、视频、温度、压力。数字数据是有限个离散值，如字符串、整数数列。 模拟信号是在一定范围内可以连续取值的信号，是一种连续变化的电信号，它可以不同频率在介质上传输。 数字信号是一种离散的脉冲序列，它的取值是有限个数，它以恒定的正电压/负电压或正电压/0电压人们日常使用的拨号上网就是一个模拟通信系统的实例，发送端工作站发送的数据经调制解调器转换为模拟信号后，送到公共电话网上传输，到接收端经调制解调器变换为数字信号后，与服务器通信。 数字通信系统利用数字信号来传递信息，如计算机通信，数字电话、数字电视等。数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器以及发送端和接收端时钟同步组成。（板书）如下图所示 主要特点：数字通信抗干扰能力强，可以实现信号的差错控制，传输质量高，通过对信号加密和防火墙技术可以实现必威体育官网网址通信，但数字通信所占的信道带宽远远大于模拟信道。 5. 数据通信系统的主要技术指标（板书） 带宽 信号在通信线路上传输时最高频率与最低频率之差叫信号的频带宽度，简称带宽或称为通频带。数字信号带宽与脉冲宽度成反比。 信道容量 即单位时间内最大可传输信息的位数，是信道传输信息的最大能力的指标。无噪声理想信道容量与信道的带宽的关系如下： C=2H log2N 其中：C为信道容量，H为信道带宽(信道能够传输信号的最大频率范围)，N为传输时为一个码元所取的离散值个数。本公式也称为奈奎斯特公式或无噪信道传输能力公式。 对有噪声的实际信道，其关系如下： C=H log2 (1+S/N) 其中：S/N为接收端的信噪比。本公式也称为香农公式。 位速率 位速率也称信号速率，常用S表示，位速率是数字信号的传输速率，它用单位时间内传输的二进制代码的有效位数来表示，其单位为位每秒(bps)。 波特率 波特率也称调制速率，也称码元速率。位速率和波特率之间有如下关系： S=B log2N 其中N是一个脉冲信号所表示的有效状态，在二进制方式中，N=2，故S=B。即数据传输速率和调制速率相等。 误码率 误码率指信息传输的错误率，是衡量传输系统可靠性的指标。误码率以在接收的码元中的错误码元占总传输码元的比例来衡量，通常应低于10-6。 三、课堂练习 四、课堂总结（学生与老师共同完成） 1.（请学生用自己的理解进行描述） 2. 五、作业 六、教后记  教学目标 1.了解教学过程 一、引入 数字传输的优点： ⑴ 抗干扰能力强 ⑵ 适合远距离传输 ⑶ 安全必威体育官网网址性好 ⑷ 适合多媒体信息传输 2. 基带传输和宽带传输（板书） 数据传输方式依其数据在传输线上原样不变地传输还是调制变样后再传输，可以分为基带传输和宽带传输两大类。 ⑴ 基带信号与基带传输 二进制数字脉冲信号称为基带信号 基带传输是将数据直接转换为脉冲信号加到电缆上进行传送的数据传输方式。 ⑵ 宽带信号与宽带传输 宽带信号是将多组基带信号分别调制不同频率的载波，并由这些载波分别占用不同频段的调制载波组成。 宽带传输是将数据加载到载波信号上进行传送的数据传输方式。 基带传输和宽带传输最重要的区别在于：基带传输采用的是“直接控制信号状态”的传输方式，而宽带传输采用的是“控制载波信号