数据通信原理PPT课件.ppt

闻兆海 E-mail：zhwen968@163.com 中国地质大学机械与电子信息学院通信工程系 ;一、课程介绍; 数据通信原理是一门非常重要的专业课，通过对本课程的学习，能使同学们对数据通信的基本概念、数据通信网等有一个较全面的了解，并能掌握一定的数据通信基本理论和有关数据通信技术的一些应用技能。 学好这门课对学习后继课程打下一个良好的基础，同时也会对从事通信和计算机等方面的工作有所帮助。;数据通信的重要性： 计算机之间的通信：数据通信 通信网的发展趋势：;;第1章 绪论;目的要求;授课内容;1.1 数据通信及系统组成;1.1 数据通信及系统组成;1.1.1 消息、信息及数据的关系;2、信号 把消息转换成适合于信道传输的物理量，就是信号。信号携带着消息，它是消息的运载工具。通信中的信号有电信号和光信号两种。 信号可以分为模拟信号和数字信号。 模拟信号是指信号的某一参量可以取无穷多个值，并且与原始消息直接对应的信号，如话音信号及其按照抽样定理所得的PAM样值信号等；; 数字信号是指信号的某一参量只能取有限多个值，且与原始消息不直接对应的信号，如计算机终端输出的二进制信号及其经过PSK、FSK等调制方式调制后所得的信号等 ; 模拟信号与数字信号之间的相互转换：模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号，即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值，例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级，实用中常采取24位或30位编码；数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。 计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号。;讨论： （1）数字信号与模拟信号的区别就在于是根据幅度取值上是否离散而定的。 （2）模拟信号与数字信号二者之间，在一定条件下是可以相互转换的。;根据信道上传输的信号形式的不同，可以分为两类通信方式。 模拟通信：以模拟信号的形式传递消息。采用频分复用实线多路通信（频分复用是利用各路信号在信道上占用不同的频率范围，同在一条信道上传输，并且互不干扰）。 数字通信：以数字信号的形式传递消息。采用时分复??实线多路通信（时分复用是利用各路信号咋信道上占有不同的时间间隙，同在一条信道上传输，并且互不干扰）。;3、信息 香农认为：信息是有秩序的量度，是人们对事物了解的不确定性的消除或减少。信息是对组织程度的一种测度，信息能使物质系统有序性增强，减少破坏、混乱和噪音。 根据香农的有关信息的定义，那么信息是如何度量的呢？ 显然，信息量与不确定性消除程度有关，量度信息多少的测度就是信息量。 ; 一则离散消息包含的信息量可表示为： ; ;因为上式与热力学和统计力学中系统熵的计算公式相似，故常将平均信息量称为信息熵。可以证明上式中，当P0=P1= … =PM-1时取最大值;4、数据 数据就是赋予一定含义的数字、字母、文字等 符号及其组合，它是消息的一种表现形式。 数据涉及到事物的形式，而信息涉及的是这些数据 的内容。数据又分为模拟数据和数字数据。 模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号 表示和传播.而模拟信号和数字信号都可以在合适 的传输介质上传输.通常,将传输过程中使用模拟信 号的传输方式称为模拟数据传输(可能需要调制解 调器);将传输过程中使用数字信号的传输方式称为 数字数据传输(可能需要编解码)。 ;1.1.2 数据通信系统组成;2、数据通信系统的组成 ;数据通信过程： 在模拟信道中，DCE是MODEM，数据终端先产生了数据，经过数据输入输出设备以后，用传输代码来表示变成数据信号，经过传输控制器完成各种传输控制功能，此时数据终端设备输出的是基带信号，发送方将DTE送来的数据信号进行调制，将其频带搬移到话音频带上，同时也将信号变成模拟信号，接收端则进行相反的变换。 在数字信道中，DCE是数字适配器，数据终端先产生了数据，经过数据输入输出设备以后，用传输代码来表示变成数据信号，经过传输控制器完成各种传输控制功能，此时数据终端设备输出的还是基带信号，数字适配器执行码型和电平转换、定时、信号再生和同步功能，信道服务单元主要是执行信道均衡、信号整形等功能。接收端则进行相反的变换。 ;讨论： （1）数据电路与数据链路的关系——数据链路由数据电路及两端的传输控制器组成，对于只单独建立数据电路，是无法进行可靠有效地通信。 （2）只有建立了数据链路通信双方才能有效，可靠地进行数据通信。 （3）一个中央计算机系统，实际上也就是数据终端设备DTE，是可以通过通信线路连接多个数据终端，实现主机之间资源共享。;1.1.3 数据通信及其特点; 所谓通信协议就是通信双方