第2章数据通信基础-教材课件探析.ppt

目录: 2.1 相关基本概念 2.2 数据传输介质 2.3 数据编码与传输技术 2.4 多路复用技术 2.5 数据交换技术 2.6 差错控制技术;重点: 数据通信系统的模型 数据传输介质的特性 数据编码与传输的方法与技术 多路复用技术原理与应用 数据交换技术的概念与方法; 难点: 数据通信系统的模型 数据编码与传输的方法与技术 多路复用技术原理 差错控制的编码与控制方法;2.1 相关基本概念 数据通信是计算机网络的基础，也是计算机网络的主要功能之一。数据通信是依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。它可以实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端间的数据信息传递。 数据通信是计算机与通信相结合而产生的一种通信方式和通信业务，其基本作用是完成两个实体间数据的交换。 1．信息、数据 信息是指数据在传输过程中的表示形式，它是对物质的形态、大小、结构、性能等特性的描述，它不随载荷符号的形式不同而改变。数据为描述载荷信息的数字、字母或物理符号，数字化的信息称为数据。 信息的载体可以包含语音、音乐、图形、图像、文字和数据等多种媒体。当然通信的目的是为了交换信息。 ; 2．信号和信道 信号是数据的电编码、电磁编码或其他编码。信道是指两地间传输数据信号的通路，即信号的传输通道，包括通信设备和传输媒体。 这些媒体可以是有形媒体（如电缆、光缆）或无形媒体（如传输电磁波的空间）。 结论： 数据是信息的载体，信息是数据的内容和解释，而信号是数据的编码。; 3.模拟信号和数字信号 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。; 4.模拟通信和数字通信 根据通信系统是利用模拟信号还是数字信号来传递消息，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统。 模拟通信系统利用模拟信号来传递信息，如普通的电话、广播和电视。模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿及噪声源组成。 ; 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。 ;2.1.1 数据通信系统的模型 数据通信系统的基本组成一般包括发送端、接收端以及收发两端之间的信道三个部分。 ; 按照信道中所传输信号的形式不同，通信系统可以进一步分为模拟通信系统和数字通信系统。 ;2.1.2 数据通信的常用术语 1．码元： 码元是对于网络中传送的二进制数字中每一位的通称，也常称作“位”或bit。例如1010101，共有7个位。 2．噪声源： 一个通信系统不可避免地存在噪声干扰，为了研究问题方便，把它们等效与一个作用于信道上的噪声源。 3．信息容量： 指信道能传输信息的最大能力，一般以单位时间内最大可传送信息的bit数表示。实用中，信道容量应大于传输速率，否则高的传输速率得不到充分发挥利用。; 4．响应时间： 从发送一条信息到收到回答之间的时间称作响应时间。 5．数据传输速率： 指通信线上传输信息的速度。有两种表示方法，即信号速率和调制速率。信号速率指单位时间内所传送的二制位代码的有效位数，以每秒多少比特数计，即BPS。调制速率是脉冲信号经过调制后的传输速率，以波特（BAUD）为单位，通常用于表示调制器之间传输信号的速率。 6．差错校正： 字符代码在传输、接收过程中，难免发生错误，如何及时自动检测差错并进一步自动校正，也是数字通信系统研究的重要课题，通常的解决办法采用抗干扰编码或纠错编码，目前常采用的有奇偶校验码、方块码、循环冗余码等。 ;2.1.3 数据通信方式 按照通信中字节使用的信道数，数据通信方式可分为串行通信和并行通信。 1．串行通信和并行通信 将待传送的每个字节的二进制代码按由低到高位的顺序，依次发送。这种数据通信方式称为串行通信。 ;并行通信 在数据通信中，也可以按图2-8所示的方式，将表示一个字节的二进制代码同时通过8条并行的通信信道发送出去，即每次发送一个字节。这种通信方式称为并行通信。; 2．单工、半双工和全双工通信 数据通信方式按照信号传送方向与时间的关系，可以分为单工、半双工和全双工三种方式。 (1) 单工 单工通信只支持信号在一个方向上传输（正向或反向），任何时候不能改变信号的传输方向。;