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多媒体技术与应用 第1章 计算机基础知识 《计算机基础》 第三章 图形与图像处理 6.1 数据通信基础 一、数据通信的基本概念 1．信号 信号一般以时间为自变量，以表示信息（或数据）的某个参量（振幅、频率或相位）为因变量。信号按其因变量的取值是否连续分为模拟信号和数字信号。 6.1 数据通信基础 2．数据通信 通信的任务是将表示信息的信号从发送方（信源）传递到接收方（信宿）。根据传送信号的不同，通信也可分为模拟通信和数字通信。 3．信道 信道是指能传送电信号的通路，可分为物理通道和逻辑通道。 4．带宽 带宽是指信道所能传送的信号的频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。 6.1 数据通信基础 5．数据传输速率 数据传输速率是指单位时间内信道内传输的信息量。单位为比特/秒 。 6．信道延迟 信号在信道中传播，是需要一定时间的，这段时间就是信道延迟。 6.1 数据通信基础 二、数据通信系统的组成 信息的传递是通过通信系统来实现的，通信系统一般由信源（发送者）、发送设备、信道（传输媒介）、接受设备、信宿（接受者）五个基本组件构成 。 6.1 数据通信基础 在通信系统中，双方的通信可以是单向的也可以是双向的即双方同时进行信息的发送与接收。 6.1 数据通信基础 三、传输介质 传输介质是数据传输系统中发送设备和接收设备之间的物理路径。 传输介质主要分为有线介质和无线介质。常用的网络传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线介质等。 6.1 数据通信基础 1．双绞线 双绞线是将两条绝缘铜线螺旋形地绞在一起制成的数据传输线。既可传输模拟信号，又可传输数字信号。 优点：价格低廉，施工方便。 缺点：易受干扰，信号传输衰减受频率的影响较大，传输距离不能太长。 6.1 数据通信基础 2．同轴电缆 同轴电缆由四部分组成： 铜线(称内导体)，绝缘介质，屏蔽层 (称外导体)，塑料保护层。 同轴电缆的频率特性好、抗干扰能力强。 有线电视网络使用同轴电缆。 6.1 数据通信基础 3．光纤 光纤是一种能够传导光信号的极细的传输介质，由玻璃或塑料等物质材料做成。光纤的结构包括纤芯、覆层和保护层三部分。 ①传输速率极高 ②传输距离长 ③抗干扰能力强 ④必威体育官网网址性好 ⑤成本低 6.1 数据通信基础 目前常用的光纤分为多模光纤(Mutimode)和单模光纤(Singlemode)两种 。 6.1 数据通信基础 4．无线介质 （1）微波通信 微波通信是在对流层视距离范围内利用无线电波进行传输的一种通信方式，它的频率为1GHz至20GHz。 在空中的传播特性与光波相近，直线前进，遇到阻挡就被反射或被阻断，超过视距以后需要中继转发。 微波通信由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务传送，如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等均可通过微波电路传输。 6.1 数据通信基础 （2）短波通信 短波通信是利用地面发射的无线电波在电离层反射，或电离层与地面之间多次反射而达到接收点的一种远距离通信方式。工作频率范围为3～30MHz。 通信质量不稳定 ，产生多径效应以及衰落现象 ，优点是投资少，建设快，通信距离远，因而在军事通信以及移动通信方面仍有实用价值。 6.1 数据通信基础 （3）卫星通信 卫星通信利用空间3600km高空的同步卫星作为微波中转站，进行远距离传输。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成 。 优点是具有广播多址传输功能、覆盖面积大、传输距离远，适用于广域网络的远程传输。但卫星成本高，传输延迟较长，安全问题突出。 6.1 数据通信基础 （4）红外线传输通信 红外传输系统利用墙壁或屋顶反射红外线而形成整个房间内的通信系统。这种系统常常用于室内家用电器的遥控技术上，特别是在电视、音响的遥控上得到普遍的使用。红外通信的设备相对便宜，但是这种方式的缺点是传输距离有限，容易受到室内空气状况的影响。 6.1 数据通信基础 四、数字调制和解调 6.1 数据通信基础 1.数模转换 把数字信号转换为模拟信号并不困难，只需为一组一个或多个比特分配一个特定的模拟信号即可。 幅移键控(ASK-Amplitude Shift Keying) 频移键控(FSK-Frequency Shift Keying) 相移键控(PSK-Phase Shift Keying) 6.1 数据通信基础 幅移键控(幅度调制):载波的振幅随数字信号的变化而变化 。 频移键控(频率调制):载波的频率随数字信号的变化而变化。 相移键控(相位调制):载波的初始相位随数字信号的变化而变化。 6.1 数