数据通信基础复习提纲分析ppt课件.ppt

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1、复习提纲（第二章）傅立叶分析、尼奎斯特定理、香农定理的基本概念数据通信系统的基本模型和功能信道的几个相关概念、信道的三种通信方式（单工、半双工、全双工的区别）基带信号和带通信号的区别、调制的三种基本方法（调频、调幅、调相）信道的极限容量和极限传输速率的计算方法（香农公式）信道复用的概念、分类（FDM、TDM的比较、STDM特点）理解CDMA的基本原理并会进行简单计算数字传输系统（PCM的两大标准、SONET的四个层次和结构）宽带接入技术（ADSL的构成、HFC的体系结构、FTTx技术，三种技术的特点比较）移动电话系统的发展（经历过的四

2、代发展和代表技术）数据通信的理论基础我们可以通过某种物理特性（如电压或者电流）的变化，就可以在线路上传输信息。如果用一个以时间t为自变量的单值函数f(t)来表示电压或者电流的值，则我们可以对信号的行为进行建模，并且可用数学的手段对信号进行分析。<信号的数学分析>数据通信的理论基础傅立叶分析（FourierAnalysis）19世纪早期，法国数学家傅立叶证明了，任何一个正常的周期为T的函数f(t)，都可以展开成多个（可能无限多个）正弦和余弦函数的和：其中：f=1/T为基频，an和bn是n次谐波的正弦和余弦振幅，C为常数。这种分解称为傅立

3、叶级数（FourierSeries）。利用上述级数可将一个函数重构，即如果T是已知的，振幅也给定了，则由<2-1>式可以得到信号的原始函数f(t)。数据通信的理论基础傅立叶分析（FourierAnalysis）对<2-1>式两边同时乘以sin(2∏kft)，后从0到T求积分可计算出振幅an，bn项消失。对<2-1>式两边同时乘以cos(2∏kft)，后从0到T求积分可计算出振幅bn，an项消失。对<2-1>式两边同时从0到T求积分可计算出常数C。由上述方法得到：数据通信的理论基础傅立叶分析（FourierAnalysis）傅里叶变换的

4、性质数据通信的理论基础信道的最大传输率尼奎斯特定理（无噪音信道情况）尼奎斯特(Nyquist)证明，若任一个信号已通过了一个带宽为H的低通滤波器，则只要每秒2H次采样，过滤后信号可被完全重构。且若信号包含V个离散级数，则：最大数据传输率=2Hlog2V数据通信的理论基础信道的最大传输率香农定理（有噪音信道情况）香农(Shannon)在尼奎斯特定理的基础上，得到一条带宽为HHz、信噪比为S/N的有噪声信道的最大数据传输率为：最大数据传输率=Hlog2（1+S/N）其中，S为信号功率，N为噪声功率。分贝（dB）=10lg(S/N)数据通信

5、系统的基本模型正文传输系统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数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机？？数据通信系统的基本模型模型功能源点：源点设备产生待传输的数据发送器：格式转换、编码成适合传输的信号（典型的发送器是调制器）传输系统：传输线路（可能是一条线路，也可能是一个网络系统）接收器：接收信号并转换为目的设备可识别的数据格式（典型的接收器是解调器）终点：接收数据并对其进行所需要的处理数据通信系统的基本模型几个常用术语数据：原

6、始事实的集合，涉及事物的形式。分模拟数据和数字数据信息：按特定方式组织在一起的事实的集合，是数据所代表的内容及其解释，包括实体、属性、数值三部分。更高层的抽象概念。信号：数据的电磁编码，是数据在传输过程中存在形式—动态码元(Code)——在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。波特(Baud)，是码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。数据通信系统的基本模型几个常用术语“模拟的”(analogous)：代表消息参数的取值是连续变化的“数字的”(digital)：取值是离散数值的（其物理表达形

7、式通常为脉冲）调制：把数字信号转换为模拟信号的过程解调：把模拟信号转换为数字信号的过程信道：能传送信号的一条通路，由线路及附属设备组成；一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道信道的三种通信方式从通信的双方信息交互的方式来看，有三种基本方式：单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。信道的几个基本概念基带

8、信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进行