计算机网络第02章.ppt

计算机网络技术 第2章 数据通信的基础知识 教学重点和难点： 数据编码技术； 多路复用技术； 差错控制技术； 数据交换技术； 数据交换技术。 2.1 数据通信的基本概念 信息是指有用的知识或消息，计算机网络通信的目的就是为了交换信息。而数据则是是运送信息的实体，是信息的表达方式，可以是数字、文字、声音、图形和图像多种不同形式。 1．信息、数据和信号 2.1 数据通信的基本概念 2．模拟信号与数字信号 1 0 1 1 0 0 0 t f ( t ) f ( t ) t ( a ) 模拟信号 ( b ) 数字信号 2.1 数据通信的基本概念 3．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输到数据接收方的过程称为数据通信。信号可以是离散变化的数字信号，也可以是连续变化的模拟信号，所以数据通信被分为模拟数据通信和数字数据通信。所谓模拟数据通信是指在模拟信道上以模拟信号形式来传输数据；而数字数据通信则是指利用数字信道以数字信号方式来传输数据。 2.1 数据通信的基本概念 4．源点、终点和信道 　 在数据通信中，通常将数据的发送方称为源点，而将数据的接收方称为终点。 为了在源点和终点之间实现有效的数据传输，必须在源点和终点之间建立一条传输信号的物理通道，这条通道被称为物理信道，简称信道。 2.2 数据通信系统的模型 输出 数据 输入 数据 发送器 公用电话网 数据通信系统 数字比特流 数字比特流 模拟信号 模拟信号 PC机 PC机 Modem Modem 源系统 目的系统 传输系统 源点 传输系统器 接收器 终点 发送的 信号 接收的 信号 输入 信息 输出 信息 2.3 数据调制与编码 2.3.1 调制与编码原理 　再发送端，需要将二进制数据变换成能在电话线或其他传输线路上传输的模拟信号，即所谓的调制而在接收端，则需要将收到的模拟信号重新还原成原来的二进制数据，即所谓的解调。 　编码是将模拟数据或数字数据变换成数字信号，以便通过数字传输介质传输出去。 2.3.2 模拟数据的模拟信号调制 2.3 数据调制与编码 模拟数据经由模拟信道传输时不需进行变换，但考虑到传输的实际问题，模拟数据要在高频下进行调制。最常用的两种调制技术是 幅度调制（AM） 频率调制（FM） 2.3.2 模拟数据的模拟信号调制 2.3 数据调制与编码 模拟数据经由模拟信道传输时不需进行变换，但考虑到传输的实际问题，模拟数据要在高频下进行调制。最常用的两种调制技术是 幅度调制（AM） 频率调制（FM） 2.3.3 数字数据的模拟信号调制 2.3 数据调制与编码 幅移键控法 频移键控法 相移键控法 基带传输信号 幅移键控 频移键控 相移键控 2.3 数据调制与编码 2.3.3 数字数据的模拟信号调制 2.3 数据调制与编码 幅移键控法 频移键控法 相移键控法 2.3.4 数字数据的数字信号调制 2.3 数据调制与编码 1. 单极性不归零码和双极性不归零码 单极性码 １ 判决门限 采样时间 0 1 1 0 1 0 0 1 １ 判决门限 采样时间 双极性码 -１ 0 1 1 0 1 0 0 1 2.3 数据调制与编码 2. 单极性归零码和双极性归零码 0 1 1 0 1 0 0 1 单极性归零码 2.3 数据调制与编码 双极性归零码 0 1 1 0 1 0 0 1 2.3 数据调制与编码 3. 曼彻斯特码和差分曼彻斯特码 曼彻斯特码 0 1 1 0 1 0 0 1 2.3 数据调制与编码 0 1 0 1 0 0 1 1 差分曼彻斯特码 2.3.5 模拟数据的数字信号调制 2.3 数据调制与编码 利用数字信号来对模拟数据进行编码的最常见的例子是脉冲代码调制（PCM, Pulse Code Modulation），它常用于对声音信号进行编码。脉冲代码调制是以采样定理为基础的. 脉冲代码调制（PCM）有两种体制：一种是北美的24路PCM，简称T1（1.544 Mbps）；另一种是欧洲的30路PVM，简称E1（2.048 Mbps）。在我国采用E1标准。 2.4 基带传输和频带传输 2.4.1 基带传输 在计算机系统中，通常用二进制比特来表示各类数据。而脉冲信号是二进制比特的典型表达方式，在脉冲信号的整个频谱中，从零开始有一段能量相对集中的频率范围被称为基本频带（Base Band），简称基频或基带，基频等于脉冲信号的固有频率。与基频对应的数字信号称为基带信号。 2.4 基带传输和频带传输