通讯与网络第1周1.ppt

计算机信息表示 ASCII码：用7位二进制数表示一个字符、数字或控制符号。计算机中每个字符的实际表示占用8个二进制位，每8个二进制位被称为一个字节。其中7位是用于ASCII码，剩余的那一位（最高位）通常用作奇偶校验位。 EDCDIC码：用8位二进制数表示一个字符、数字或控制符号，又被称为二-十进制交换码。由于它不象ASCII码那样有一位剩余位可以用作奇偶校验位，所以它不利于远距离传输，通常用作计算机内部代码。 信息与数据 信息就是知识，数据是信息在计算机中的表达形式，信息是数据的内容。信息可以是文字、图形，也可以是语音、图像等。 数据是一系列二进制序列，在计算机中，通过电压/电流的高低和磁极来识别、记录和存储。 计算机中的数据组织 在计算机中，内存储器是以电平（电压）信号的高低或边沿的变化来表示二进制信息的。例如，电压1.4~5V为高电平，表示二进制数1，电压0~0.8V为低电平表示二进制数0。 内存储器的基本存储单位为字节，每个字节由8个二进制位组成。在字节的基础上，两字节组成一个字。 外存储根据不同的存储介质如磁盘、磁带、光盘等，其存储原理不尽相同，如磁盘和磁带都是用两个不同的磁极表示“0”和“1”。 纠错编码（为什么） 在数据存储、传输甚至使用过程中，由于衰减或干扰会使数据代码发生改变产生误差。因此二进制编码的抗干扰性能和可纠错能力就变得非常重要，必须对二进制数据代码进行适当的纠错编码，增加抗干扰能力以提高其抗干扰性能。 纠错编码（方法、原理） 通用的纠错编码方法是采用冗余度编码方法。 原理为：在原二进制代码长度的基础上增加其位长度，使相应数据代码具有一定的富裕度（即所谓冗余度）。 纠错编码：通过对增加长度前的数据按一定规律进行变换，以形成含有冗余长度的新码，我们称之为纠错编码。 纠错码分类 一类仅能发现编码错误，而不能纠正错误，纠错必须采取其它手段； 另一类则既可发现错误也可纠正错误。 常用的纠错码 奇偶校验码是一种最简单的无纠错能力的检错码，其编码规则是先将数据代码分组。在各组数据后面附加一位校验位，使该数据连校验位在内的码字中“1”的个数恒为偶数则为偶校验，恒为奇数则为奇校验。 奇偶校验码特点：奇偶校验码的纠错能力不强，它只能检出码字中的任意奇数个错误。若有偶数个错误则必定漏检。对于一串码元连续出错的突发性错，漏检率接近于二分之一，故在可能出现突发性错误的通信系统中，不能单独使用这种方法。 恒比码 恒比码是将一个数据代码转换为二进制数位中“1”和“0”的个数成一定比例的一种编码。即在含有若干冗余位的二进制数序列中，选出其中“0”、“1”个数符合一定比例的值取代原数据代码的编码方法。如7中取3码，将7位二进制数共128种排列中的含有3个“1”和4个“0”的35个排列作为合法代码，其它排列为非法代码。 恒比码特点：可检查出除交换错之外的所有错误，纠错能力强，被国际通用的ARQ电报通信系统采用。 群计数 群计数就是把数据中“1”的个数用二进制表示并随数据一起发送。如G的ASCII编码为1000111，其中有4个“1”，则应附加100，即G的群计数编码为1000111100。 群计数编码特点：这种编码是垂直型群计数，其可以发现除交换性错误外的所有错。和奇偶校验码类似，群计数还有一种水平群计数，这种水平群计数数可以发现更长的突发性差错。群计数无纠错能力。 海明码 海明码是由R·Hanming在1950年在贝尔实验室提出的，它不仅具有检错功能，还能检出错误位置，因而，具有纠错功能。为了检错就必须加入校验位。 海明码特点：这种纠错码由于冗余度较大，检错纠错又需进行运算，开销较大，处理效率较低，但纠错能力非常强，故多在远程传输中采用。 循环冗余检验码（CRC码） CRC码与前几种编码相比，其编码、检错、纠错算法和电路实现都比较复杂，但其综合性能优良。随着集成电路工艺的发展，目前CRC码的编码、检验、纠错已由集成电路产品实现，成为独立的芯片产品，在多种计算机网络设备中采用。 循环码又被称为（n-K）循环码，这是因为此码共n位，其中前K位为数据位，后（n-K）位为冗余位。其组成如表2-3所示。 CRC码的检错方法 根据循环码的特点可知，循环码是g的倍式，即其能被g模二整除，若其余数为0，则认为无错；若余数不为0，则认为有错。 数据传输 数据传输就是将数据代码从一端（称之为信源或数据源）传送至另一端（称之为信宿或数据宿）。可以是在数据设备内进行近距离数据传输（1米或数米之内），也可以是在通信网和计算机网络中的远程数据传输。 通常，我们在近距离数据传输过程中采用并行传输技术，在远程数据传输中采用串行传输技术。 基带和宽带 带传输——信号未经频率变换直接在信道上进行传输。上述信号的频谱特性就是基带信号的频谱特性。它的能量集中在第一个零点以内