计算机通信与实验第二章数据通信基础.ppt

第二章 数据通信基础 数据通信基础 2. 1 通信系统基本模型及构成元素 2.2 信息编码和传输方式 2.3 通信方式 2.4 信号传输技术 2.5 数据交换技术 2.6 多路复用技术 2.7 差错控制技术 2. 8 常用的传输介质 2.1 通信系统基本模型及构成元素 简单的通信模型 消息和信号 信道 2.1 通信系统基本模型及构成元素 简单的通信模型 2.1 通信系统基本模型及构成元素 简单的通信模型 信源：发送消息的元件。 转换器：用来将信源发出的消息转换成适合于在传输系统中传输的信号形式。 信道：将消息从一方传送到另一方。 反转换器：它将传输系统送达的信号转换成信宿能接收的形式，送给信宿。 信宿：接收消息的元件。 通信系统的信号在传输过程中常常会受到干扰，导致信号被破坏，我们将这些不希望的干扰称作噪声。噪声会使传输中的信号产生差错。 2.1 通信系统基本模型及构成元素 消息 消息是由信源发出传送给信宿的通信内容，在数据通信领域中，它也被称为信息或数据。 模拟信号和数字信号 经过发送端转换器转换后的消息或者信息，称为信号。 信号是数据的具体的物理表现，具有确定的物理描述，如电压、磁场强度等。在现代通信领域中，信号可以是电信号或者光信号。与模拟消息和离散消息相同，信号也有模拟信号与数字信号之分。 模拟信号是一个连续变化的物理量，即在时间特性上幅度（信号强度）的取值是连续的，一般使用连续变化的电压表示。 数字信号是指信号在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列来表示。 2.1 通信系统基本模型及构成元素 模拟信号和数字信号 模拟信号和数字信号的例子。 2.1 通信系统基本模型及构成元素 信道 传输信号的通道。 通常对信道有两种理解： 一种是指信号的传输介质，如双绞线、光缆等，称为狭义信道； 另一种是将传输介质和信号转换设备都归集在一起，则称这种扩大范围的信道为广义信道。习惯上，又把信道称为线路。 对信道的要求：传输速率高，传输的信息量大，传输可靠性高，成本低。 2.1 通信系统基本模型及构成元素 信道 消息的信息量 log2 L 比特（bits） 信道容量 信道容量由信道的通频带F、可使用的时间T、以及能通过的信号功率S对干扰功率N之比来决定。 离散信道中，与信道容量密切相关的参数还有二个：符号率和误码率 2.1 通信系统基本模型及构成元素 信道 信道容量 尼奎斯特（Nyquist）公式 香农（Shannon）定律 信噪比S/N通常采用10log10S/N来表示，其单位为分贝（dB） 2.2 信息编码和传输方式 信息编码 编码（Coding）针对离散消息而言，是一种表示信息项的手段，以便使信息能从信源经济而可靠地传送到信宿。 编码的信息是由多个符号组成的，离散消息本身就可以看作是已编码了的信息，但在通信时，有时还需要重新对它进行编码以提高传输效率，或提高可靠性和安全性。因此在通信中，编码实际上就是在发送端把原始符号按照一定规律进行处理的过程。 比较典型的传输编码，如，博多码，ASCII码，GB 2312-80码 2.2 信息编码和传输方式 数据传输方式 并行传输与串行传输 2.2 信息编码和传输方式 数据传输方式 异步传输与同步传输 2.3 通信方式 单向通信 单向通信的通信线路上的数据信息始终是按一个固定方向传送的。 双向交替通信 双向交替通信是指数据信息可沿信道的两个方向传送，但同一时刻只能沿一个方向传送 双向同时通信 双向同时通信指数据信息能同时沿相反两个方向传送。全双工通信随时可以双向传输，通信效率高，适合于计算机与计算机的通信。支持双向同时通信的线路称为全双工线路。一般实现的方法是采用两个单向信道组成全双工信道。 2.4 信号传输技术 基带传输 一般把原始的电信号所固有的频带称为基本频带，简称“基带”（Base Band）。基带传输是指基带信号不经频率变换（调制）而直接在信道上传输。 曼彻斯特编码（Manchester Encoding）和差分曼彻斯特编码（Differential Manchester Encoding） 2.4 信号传输技术 模拟传输 在数据通信中，利用模拟传输的一个重要的原因是利用原有的电话通信系统。 2.4 信号传输技术 模拟传输 模拟传输时，一般载波多为正弦波，而正弦载波具有三个参数：幅度、频率和相位，因此数据信号可以针对载波的不同参数或它们的组合进行调制。于是基本的调制形式就有三种：振幅调制、频率调制和相位调制。 2.4 信号传输技术 数字传输 数字传输是在信息传输过程中用有限个离散值的信号来表达信息的。 特点： 抗干扰性强 必威体育官网网址性好 与其它系统配合性好 2.4 信号传输技术 数字传输