数据通信技术电子教案.ppt

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1、第2章数据通信技术本章主要内容数据通信的基本概念1数据通信的主要技术指标2数据通信方式3信道复用技术4数据交换技术5差错控制技术62．1数据通信技术概念2．1．1模拟数据通信和数字数据通信2．1．2数据通信系统基本结构2．1．3数据通信中的几个技术指标2．1．1模拟数据通信和数字数据通信信息信息是指人们对客观现实世界事物的存在方式或运动状态的某种认识。信息是数据的内容和解释，通信的目的就是交换信息。数据（Data）数据是信息的表达形式，是有意义的实体。数据可分为模拟数据和数字数据。模拟数据是在某区间内连续变化的值；数字数据是离散的值

2、。信号信号是数据的电子或电磁编码。信号可分为模拟信号和数字信号，如图所示。模拟信号是随时间连续变化的电流、电压或电磁波；数字信号则是一系列离散的电脉冲。可选择适当的参量来表示要传输的数据。数字信号模拟信号2．1．1模拟数据通信和数字数据通信信源和信宿信源是通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。信宿是通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。信道信道是信源和信宿之间的通信线路。噪声噪声就是信号在信道上传输过程中受到的各种干扰。数据通信系统的组成2．1．2数据通信系统基本结构数据通信分类模拟通信模拟通信是指在信道上传送的是模拟信号的通信

3、。模拟通信系统由信源、调制器、信道、解调器、信宿及噪声组成。数字通信数字通信是指在信道上传送用数字信号的通信，数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源以及发送端和接收端时钟同步组成，模拟通信数字通信数字通信的好处抗干扰能力强可实现高质量的远距离通信能适应各种通信业务能实现高保密通信通信设备的集成化和微型化2．1．3数据通信中的几个技术指标1．数据传输速率比特率波特率误码率2．信道带宽与信道容量3．传输时延数据传输速率比特率比特率是每秒种传输二进制信息的位数，单位为“位/秒

4、”，通常记作bps，主要单位有Kbps、Mbps和Gpbs。波特率波特率也称码元速率、调制速率或者信号传输速率，是指每秒中传输的码元（符号）数，单位为波特，记作Baud。比特率与波特度的关系例如：信号的波特率为600Baud，采用4相DPSK调制，则信道支持的最大数据速率是多少？误码率误码率是指二进制数据位传输时出错的概率。信道带宽与信道容量信道带宽是指信道中传输的信号在不失真的情况下所占用的频率范围，通常称为信道的通频带，单位用赫兹（Hz）表示。信道带宽是由信道的物理特性决定的。如电话线路的频率范围是300Hz~3400Hz，则这

5、条电话线的信道带宽为300Hz~3400Hz。信道容量是衡量一个信道传输数字信号的重要参数。信道容量是指单位时间内信道上所能传输的最大比特数，用每秒比特数（bps）表示。当传输的信号速率超过信道的最大信号速率时，就会产生失真。2．2数据编码和调制技术数据分为模拟数据和数字数据，信号又分模拟信号和数字信号，数据要在信道上传输必需把数据传换为信号，信道也可以分为模拟信道和数字信道。数据转换成信号的4种组合数据转换成信号2．2．1数字数据的调制当两台计算机要通过电话线进行数据传输时，就需要一个设备负责数模的转换。这个数模转换的设置就是调制

6、解调器（Modem）。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程，从而实现了两台计算机之间的远程通讯，2．2．1数字数据的调制对数字数据进行调制的方法有幅移调制（ASK）、频移调制（FSK）和相移调制（PSK）三种。根据载波信号中，可以根据幅度、频率、相位三个可改变的量，来实现模拟信号的编码。1．幅移键控法(ASK)用载波的两个不同振幅表示0和1。2．频移键控法(FSK)用载波的两个不同频率表示0和1。3．相移键控法(PSK)用载波的起始相位的变化表示0和1。幅移键控法(ASK)频移键控法(FSK)相移键控法(PSK)2．2．

7、1数字数据的调制2．2．2数字数据的编码利用数字通信信道直接传输数字信号的方法称作数字信号的基带传输，而数字数据在传输之前，需要进行数字编码，将数字数据转换成数字信号。NRZ曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码数字数据编码的三种方法数字数据的编码1．不归零编码（NRZ）NRZ编码规定可用负电平表示逻辑1，用正电平表示逻辑0，反之亦然。2．曼彻斯特编码（Manchester）曼彻斯特编码是每一位二进制信号的中间都有跳变，若从低电平跳变到高电平，就表示数字信号1，若从高电平跳变到低电平，就表示数字信号0。3．差分曼彻斯特编码（Differenc

8、eManchester）差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进。其特点是每一位二进制信号的跳变依然提供收发端之间的同步，根据其开始边界是否发生跳变来决定。若一个比特开始处存在跳变则表示0，无跳变则表示1。数字数据的编码2．2．3模拟数