《数据通讯基础》ppt课件

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1、第二章数据通讯基础制作:陈学明物理层的主要功能一、实现发送端和接收端之间的信号同步。二、为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。所传输数据的单位是比特.物理层的基本概念物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。数据通信系统的模型传输系统输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公

2、用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号正文正文数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机DTE－－数据终端设备DTE产生的是数字信号，接收的也是数字信号。DCE－－数据线路端接设备DCE为DTE提供了入网的连接点，通常被认为是通信子网中的设备。几个术语信息(Information):是数据的内容或解释计算机通过数据表达信息计算机信息交换就是访问及传输数据计算机通信就是一种数据通信信号(Signal):是数据的具体表现形式,如电磁波或电编码数据是借助信号来传输的是通信中传输的主体数据和信息数据和信息是有区别的。数据是独立的，是尚未组织起来的事实的

3、集合，信息则是按照一定要求以一定格式组织起来的数据，凡经过加工处理或换算成人们想要得到的数据，即可称为信息。信号是数据的物理表示形式。在数据通信系统中，传输媒体以适当形式传输的数据都是信号。电信号有模拟信号和数字信号两种形式。模拟数据和数字数据表达数据的方式和承载数据的媒体是紧密相关的，不同的媒体能够表达数据的方式是有限的。模拟数据和数字数据是表达数据的两种方式。当数据采用电信号方式表达时，由于受电物理特性所限，数据只能被表示成离散的编码和连续载波两种形式。当数据采用离散的电信号表示时，这样的数据就被称为数字数据。当数据采用电波表示时，这样的数据就被称为模拟数据。模

4、拟信号：时间上连续，包含无穷多个值数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的预定值a)模拟信号(Analog)b)数字信号(Digital)TT模拟信号和数字信号通信与通信系统通信是把信息从一个地方传送到另一个地方的过程，用任何方法，通过任何媒体将信息从一个地方传送到另一个地方均可称为通信。用来实现通信过程的系统被称为通信系统。通信系统都必须具备三个基本要素：信源、传输媒体和信宿。通信系统都必须具备三个基本要素：信源、传输媒体和信宿。通信系统中，除信源、通信媒体和信宿三个基本要素外，通常还需要有信号变换设备、信号复原设备，在传输媒体中存在的各种产生差错的噪声。信道信道是

5、传送电信号的一条道路信道也可以分为传送模拟信号的模拟信道和传送数字信号的数字信道两类。信号在信道上有两种传输方式:基带传输,宽带传输基带传输基带信号：将二进制码数字数据经过编码变换成数字脉冲信号基带传输：不调制，编码后的基带信号信号直接在信道上传送电压脉冲直接加到电缆，并且使用电缆的整个信号频率范围宽带传输在一路信道的全部频率范围上同时进行多路不同频率的载波传输，一路信道包含多个逻辑信道。频分复用（FDM）电视ADSLISDN信道的几个主要技术指标任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰。码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信

6、道的输出端的波形的失真就越严重。比特率：数据传输率，指每秒传输多少二进制代码位数，单位用位/秒，常记作bps(即bitpersecond)。设T为传输的电脉冲信号的宽度或周期，N为电脉冲信号所有可能的状态数，则数据率S=1/Tlog2N(bps)其中，log2N是每一个电脉冲信号所表示的二进制数据的位数(比特数)。比如，设电信号的状态数N=2，即只有“0”和“1”两个状态，则每个电信号只传送1位二进制数据。这时，S=1/T。比特率波特率:又称码元速率，它是数字信号经过调制后的传输速率，表示每秒钟传输多少电信号单元(或码元)，即调制后模拟电信号每秒钟的变化次数，它等于

7、调制周期(即时间间隔)的倒数，单位为波特(Baud)。若用T(秒)表示调制周期，则调制速率B=1/T(Baud)1波特表示每秒传送一个码元。波特率数字信号通过实际的信道失真不严重失真严重实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输入信号波形输出信号波形(失真不严重)输入信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输出信号波形(失真严重)带宽与傅里叶分析若将数字信号不经调制直接放到模拟信道上进行传输，会引起信号的失真任何实际的模拟信道所能传输的信号的频率都有一定的范围，称之为该信道通频带的宽度或称为带宽（bandwidth）信道的带宽是由传输媒体和有关的附加