数据通信基础教学课件.pptx

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1、第二章数据通信基础信息信息（Information）是客观事物属性和相互联系特性的表征，它反映了客观事物的存在形式和运动状态。例如事物的运动状态、结构、温度、性能等都是信息的不同表现形式。信息可以以文字、声音、图形、图像等各种不同形式存在。§2.1数据通信的基本概念数据信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。数据可以分为模拟数据和数字数据两种。⑴模拟数据：在时间和幅值取值上都是连续变化的,例如声音、语音、视频和动画片等。模拟数据通常用传感器收集。⑵数字数据：在时间上是离散的,在幅值上是经过量话的,它一般是由0、1构成的二进制代码组成的数字序列。3、信号信号是数据的具体物理表现形

2、式，它具有确定的物理描述,如电信号、光信号或磁场强度等。信号分为数字信号和模拟信号两种。图2-2模拟信号与数字信号波形ty（a）连续的模拟信号ty（b）离散的数字信号⑴模拟信号：是一种连续变化的电脉冲序列，例如电话语音信号、电视信号等，它是随时间变化的函数曲线，如图2-2（a）所示。⑵数字信号：是离散的不连续的电信号,通常用“高”和“低”电平脉冲序列组成的编码来表示数据,如图2-2(b)所示。信道信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输介质及其附属设备组成。逻辑信道而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。举例：物理信

3、道：高速公路逻辑信道：各种运输车队，可以按时分在高速公路上跑，就是A车队跑一趟，然后换B车队跑一趟，也可以按频分跑，就是高速公路有4车道，那就可以跑4个车队。物理信道是真实存在的，传送实际信息的，不管上层跑什么车队。逻辑信道是人为定义的，但最终都要在物理信道上传送使用权限：专业信道和共用信道传输介质：有线信道和无线信道传输信号种类：模拟信道和数字信道信道容量信道的最大传输速率是与信道带宽有直接联系的。信道容量用来表征一个信道传输信息的最大能力，通常用信息来表示。香农公式--带噪信道容量公式：C=B×log2(1+S/N)(bps)B为信道带宽（Hz）S为信号功率N为噪声功率，S/N为

4、信噪比，通常把信噪比表示成码元码字所谓“码元”，或称为“码位”，是对计算机网络传送的二进制数字中的每一位的通称。是构成信息编码的最小单位。而由若干个码元序列表示的数据单元代码通常称为“码字”。例如，二进制数字1000001是由7个码元组成的序列，可以视为一个码字。在7位ASCII码中，这个码字表示字母A。数据通信系统的基本结构任何一个通信系统都可以看作是由发送设备、传输信道和接收设备三大部分组成。我们把产生和发送信息的一端称为信源，把接收信息的一端称为信宿，把信源传送到信宿的通信线路称为信道。在实际通信系统中，难免受到外界电磁波等噪音源的干扰影响。因此，数据通信系统的基本结构如图2-3所

5、示。图2-3通信系统的基本结构数据+噪音噪音源信源信道信宿数据通信系统主要技术指标比特率是一种数字信号的传输速率。是指每秒传送的二进制代码的有效位数（比特数(bit)）。单位为bps(BitPerSecond)，比特率越高，传送数据速度越快。波特率（码元速率）是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过程中，线路上每秒载波调制状态改变的次数就是波特率，其单位是波特（Baud）比特率是测量每秒可传输数据比特位(0和1)数量的单位。例如，每秒2,400位的比特率是指每一秒钟传输了2,400个1和0。波特率表示每秒钟一个信号(从0变为1或从1变为0)或符号(连接的电压、频率或相位)在信道中改变状

6、态或发生变化的次数。例如，2,400波特率是指该通道每秒钟最多改变状态2,400次。在这个例子中，波特率和比特率是相同的数值：2,400bps，1比特率等于1波特率。误码率指信息传输的错误率，也称错误率。是在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。Pe=Ne/N。吞吐量单位时间内整个网络能够处理的信息总量。单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中：吞吐量=信道容量*传输效率。数据通信系统主要技术指标信道的传播延迟信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间称为传播延迟（或时延）。这个时间与信源端和信宿端的距离有关，也与具体

7、信道中的信号传播速度有关。数据通信系统主要技术指标信道带宽：是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。带宽越大，所能达到的传输速率就越大。数据传输率（S）是指单位时间内信道内传输的信息量。其定义是：通信线路(或系统)单位时间(每秒)内传输的字符个数；或者单位时间(每秒)内传输的码组(字块)数或比特数。其单位是字符/秒；或者码组/秒、比特/秒(可见，当数据传输率用“bit/s”作单位时，即等于比