[工学]数据通信原理1.ppt

参考 《通信原理》或《数字通信原理》 《计算机网络》或《计算机通信网》 《纠错编码技术》或《信息论与编码》 《高频电子线路》 《数据通信技术基础》或《数据通信与计算机网络》 1.1 数据通信的概念 1.1.1 数据与数据通信 数据的概念：数据是预先约定的、具有某种含义的任何一个数字或一个字母(符号)以及它们的组合。 广义的数据： 烽火，甲骨文，竹简、纸书、模拟、 数字信号 狭义的数据：用一组二进制码序列表示的文字、数字、符号、语音、图象等，也就是用代码组合来表示这些信息。 数据信号----表示数据的电信号 以数据“0”和“1” 为例, 要传输它们, 必须以一定波形的电信号（数据信号）来表示。 例如用一定时间长度的正电压代表数字1,用负电压代表数字0,如图1-1所示。 1.1.2 传输代码-----表示各种数据 数据是由数字、字母(符号)等组成的,要用许多不同形状的电压来表示它们是不现实的。 解决办法是采用代码。如用“1000001”表示A，用“1011010”表示Z。 这里所说的代码就是二进制的组合,即二进制代码。 目前,常用的二进制代码有国际5号码(IA5)、EBCDIC码和国际电报2号码(ITA2)等。 国际5号码（部分） 国际5号码 国际5号码是一种7位二进制码，1963年美国标准协会提出，又叫美国信息交换用标准代码（american standard code for information interchange ） 共有2的7次方=128种组合，可表示128个不同的字母（大小写26个）、数字（10个）、符号，图形符号33，控制符号32个，以及一个del删除符号。 国际5号码 我国于1980年公布的国家标准总局“信息处理用7位编码字符表”与它的区别只在位置2列4行上，把国际通用货币符号＄改为我国货币（人民币）的标志 表中第1列和第2列的字符作控制字符用，只产生控制作用，不能被显示或打印。TC1~TC10是传输控制字符。 代码在传输过程中以b1作为第1位，b7作为最后一位。为提高传输的可靠性，CCITT V.4建议规定，在b7之后加第8位b8码位作为奇偶校验位。 数据通信的概念 数据通信：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消息，它可实现计算机与计算机、计算机与终端、以及终端与终端之间的数据信息传递。 以传输（狭义的）数据即代码为业务的通信 数据通信的过程 ①阶段1：建立物理连接 ②阶段2：建立数据链路 ③阶段3：数据传送 ④阶段4：传送结束，拆除数据链路 ⑤阶段5：拆除物理连接 模拟通信系统与数字通信系统 1.2.1 数据终端设备 DTE相当于人和机器(计算机)之间的接口。 1.2.2数据电路 数据电路由传输信道(传输线路)及其两端的数据电路终接设备(DCE)组成。 数据电路位于DTE与计算机系统之间,它的作用是为数据通信提供模拟或数字传输信道。 传输信道包括通信线路和通信设备。 DCE是DTE与传输信道的接口设备。 调制解调器(modem)是最常见的DCE,它是调制器和解调器的结合。 补充 编码/解码(COding and DECoding) 编码：将模拟信息转换为数字信号的过程 解码：将数字信号还原为模拟信息的逆过程 脉码调制技术（PCM） 采样：通过某种频率的取样脉冲将模拟信息的值取出， 变连续的模拟信息为离散信号。 量化：量化的目的是确定采样出的模拟信号的数值。 通过规定一定的量化级，对取样的离散值进行 “取整”量化，得到离散信号的具体数值。 编码：将量化后的值编码成一定位数的二进制值。 通过编码/解码技术，可以保证计算机之间以数字信号的方式进行通信 图 脉码调制（PCM）的原理 调制：用模拟信号承载数字或模拟数据 (2) 同轴电缆 结构 内导体为单股或多股铜质芯线，外导体使用时接地 传输特性 低通，频带比双绞线的宽 传输速率 基带 10Mbit/s（2.5km），宽带 300~450MHz(100km)（加多级放大器） 应用:局域网；电话网中局端设备之间的连接；有线电视系统的信号传输线；射频信号传输线 1.3.3 噪声与干扰 信道内噪声的来源是很多的,它们表现的形式也多种多样。根据它们的来源不同,可以粗略地分为3类。 1.工业噪声 2.天电噪声 3.内部噪声 1.3.4 信噪比 信噪比就是用来描述信号传输过程所受到损耗和噪声干扰程度的量。信噪比是指某一点上的信号功率与噪声功率之比，可表示为 (1-5)