第02章数据通信精选文档.ppt
《第02章数据通信精选文档.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第02章数据通信精选文档.ppt(68页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第第02章数据通信章数据通信本讲稿第一页,共六十八页本章学习要求本章学习要求:掌握:数据通信的基本概念掌握:数据通信的基本概念了解:传输介质类型及主要特性了解:传输介质类型及主要特性了解:无线与卫星通信技术的基本概念了解:无线与卫星通信技术的基本概念掌握:数据编码的类型和基本方法掌握:数据编码的类型和基本方法了解:基带传输的基本概念了解:基带传输的基本概念掌握:频带传输的基本概念掌握:频带传输的基本概念掌握:多路复用的分类与特点掌握:多路复用的分类与特点掌握:广域网中的数据交换技术类型与工作原理掌握:广域网中的数据交换技术类型与工作原理 掌握:差错控制方法掌握:差错控制方法本讲稿第二页,共六十
2、八页2.1 数据通信的基本概念数据通信的基本概念本讲稿第三页,共六十八页2.1.1 信息、数据与信号信息、数据与信号通信的目的是交换信息,通信的目的是交换信息,信息的载体可以是数字、文信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像,计算机产生的信息是它们的字、语音、图形或图像,计算机产生的信息是它们的组合;组合;为了传送这些信息,首先要将字母、数字、语音、图为了传送这些信息,首先要将字母、数字、语音、图形或图像用二进制代码的数据来表示;形或图像用二进制代码的数据来表示;为了传输二进制代码的数据,必须将它们用模拟或数为了传输二进制代码的数据,必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示;字信号编码的方
3、式表示;数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、数据通信是指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的比特序列的模拟或数字信号的过程。过程。本讲稿第四页,共六十八页信息编码标准信息编码标准ASCII 码被国际标准化组织码被国际标准化组织ISO接受,成为国际标准接受,成为国际标准ISO 646,又称为国际,又称为国际5号码号码;它用于计算机内码,也用做数据通信中的编码标准它用于计算机内码,也用做数据通信中的编码标准;ASCII码采用码采用7位二进制比特编码,可以表示位二进制比特编码,可以表示128个字符个字符;字符分为图形字符与控
4、制字符两类。图形字符包括数字符分为图形字符与控制字符两类。图形字符包括数字、字母、运算符号、商用符号等。字、字母、运算符号、商用符号等。本讲稿第五页,共六十八页多媒体网络应用多媒体网络应用随着计算机技术的发展,多媒体技术得到广泛应用;随着计算机技术的发展,多媒体技术得到广泛应用;利用数字通信系统来实现多媒体信息的传输是通信技术研究的重利用数字通信系统来实现多媒体信息的传输是通信技术研究的重要内容之一;要内容之一;与文本、图形信息传输相比较,语音、图像信息传输要求数据通信与文本、图形信息传输相比较,语音、图像信息传输要求数据通信系统具有高速率与低延时的特性;系统具有高速率与低延时的特性;如果每帧
5、图像由如果每帧图像由1024768个点阵组成,图像颜色有个点阵组成,图像颜色有256种,每个点阵用种,每个点阵用1字节二进制数表示,每秒传送字节二进制数表示,每秒传送30帧图像,则每秒需要传送帧图像,则每秒需要传送235,929,601字节;字节;如果传送数字化的语音信号,每秒对语音信号进行如果传送数字化的语音信号,每秒对语音信号进行22,050次取样,每次次取样,每次取样值用取样值用1字节表示,则单声道每秒需要传送字节表示,则单声道每秒需要传送22,050字节;双声道立体字节;双声道立体声每秒需要传送声每秒需要传送44,100字节;字节;多媒体技术在网络中的应用对数据通信系统提出更高要求多媒
6、体技术在网络中的应用对数据通信系统提出更高要求。本讲稿第六页,共六十八页信号的概念信号的概念信号是数据在传输过程中电信号的表示形式;信号是数据在传输过程中电信号的表示形式;模拟信号(模拟信号(analog signal)的信号电平是连续变化的;)的信号电平是连续变化的;数字信号(数字信号(digital signal)是用两种不同的电平去表示)是用两种不同的电平去表示0、1比特序列的电压脉冲信号表示;比特序列的电压脉冲信号表示;按照在传输介质上传输的信号类型,通信系统分为模按照在传输介质上传输的信号类型,通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。拟通信系统与数字通信系统两种。本讲稿第七页,共
7、六十八页模拟信号与数字信号波形模拟信号与数字信号波形本讲稿第八页,共六十八页2.1.2 数据传输类型与通信方式数据传输类型与通信方式本讲稿第九页,共六十八页数据传输类型数据传输类型 模拟通信模拟通信 数字通信数字通信 数据通信方式数据通信方式 串行通信、并行通信串行通信、并行通信 单工通信、半双工或全双工通信单工通信、半双工或全双工通信同步方式同步方式 同步通信同步通信 异步通信异步通信本讲稿第十页,共六十八页串行通信与并行通信串行通信与并行通信本讲稿第十一页,共六十八页单工、半双工与全双工通信单工、半双工与全双工通信本讲稿第十二页,共六十八页同步通信与异步通信同步通信与异步通信本讲稿第十三页
8、,共六十八页2.2 传输介质及主要特性传输介质及主要特性本讲稿第十四页,共六十八页2.2.1 传输介质的主要类型传输介质的主要类型双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆光纤电缆光纤电缆无线与卫星通信信道无线与卫星通信信道本讲稿第十五页,共六十八页传输介质的特性传输介质的特性物理特性:传输介质物理结构的描述;物理特性:传输介质物理结构的描述;传输特性:传输介质允许传送数字或模拟信号,以及传输特性:传输介质允许传送数字或模拟信号,以及 调制技术、传输容量、传输的频率范围;调制技术、传输容量、传输的频率范围;连通特性:允许点连通特性:允许点-点或多点连接;点或多点连接;地理范围:传输介质最大传输距离;地理范围
9、:传输介质最大传输距离;抗干扰性:传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据抗干扰性:传输介质防止噪声与电磁干扰对传输数据 影响的能力;影响的能力;相对价格:器件、安装与维护费用。相对价格:器件、安装与维护费用。本讲稿第十六页,共六十八页2.2.2 双绞线的主要特性双绞线的主要特性 屏蔽双绞线屏蔽双绞线 STP与非屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线UTP本讲稿第十七页,共六十八页2.2.3 同轴电缆的主要特性同轴电缆的主要特性 粗同轴电缆粗同轴电缆 细同轴电缆细同轴电缆本讲稿第十八页,共六十八页2.2.4 光纤的主要特性光纤的主要特性本讲稿第十九页,共六十八页2.3 无线与卫星通信技术无线与卫星通信技术本讲稿
10、第二十页,共六十八页2.3.1 电磁波谱与移动通信电磁波谱与移动通信本讲稿第二十一页,共六十八页2.3.2 无线通信无线通信视距传播与电离层反射视距传播与电离层反射本讲稿第二十二页,共六十八页2.3.3 微波通信微波通信微波信号没有绕射功能,两个微波信号只能在可视情微波信号没有绕射功能,两个微波信号只能在可视情况下才能正常接收;况下才能正常接收;大气对微波信号的吸收与散射影响较大。大气对微波信号的吸收与散射影响较大。本讲稿第二十三页,共六十八页2.3.4 蜂窝无线通信蜂窝无线通信频分多址接入(频分多址接入(FDMA)时分多址接入(时分多址接入(TDMA)码分多址接入(码分多址接入(CDMA)本
11、讲稿第二十四页,共六十八页2.3.5 卫星通信卫星通信 本讲稿第二十五页,共六十八页2.4 数据编码技术数据编码技术本讲稿第二十六页,共六十八页2.4.1 数据编码类型数据编码类型本讲稿第二十七页,共六十八页2.4.2 模拟数据编码方法模拟数据编码方法本讲稿第二十八页,共六十八页2.4.3 数字数据编码方法数字数据编码方法本讲稿第二十九页,共六十八页2.4.4 脉冲编码调制方法脉冲编码调制方法本讲稿第三十页,共六十八页PCM用于数字语音系统用于数字语音系统:声音分为声音分为128个量化级;个量化级;每个量化级采用每个量化级采用7位二进制编码表示;位二进制编码表示;采样速率为采样速率为8000样
12、本样本/秒;秒;数据传输速率应达到数据传输速率应达到7位位8000/秒秒=56Kbps;如果每个量化级采用如果每个量化级采用7+1=8位二进制编码表示位二进制编码表示;数据传输速率应达到数据传输速率应达到8位位8000/秒秒=64Kbps。本讲稿第三十一页,共六十八页基带传输的定义基带传输的定义 在数据通信中,表示计算机二进制的比特序列的数字数在数据通信中,表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号据信号是典型的矩形脉冲信号;矩形脉冲信号的固有频带称做基本频带矩形脉冲信号的固有频带称做基本频带,简称为基带简称为基带,矩矩形脉冲信号就叫做基带信号形脉冲信号就叫做基带信号;在数字
13、通信信道上,直接传送基带信号的方法称为基带在数字通信信道上,直接传送基带信号的方法称为基带传输传输;发送端将数据经过编码器变换变为基带信号,例如曼彻发送端将数据经过编码器变换变为基带信号,例如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码信号斯特编码或差分曼彻斯特编码信号;接收端用解码器恢复成与发送端相同的矩形脉冲信号。接收端用解码器恢复成与发送端相同的矩形脉冲信号。本讲稿第三十二页,共六十八页2.5 数据传输的重要概念数据传输的重要概念本讲稿第三十三页,共六十八页2.5.1 通信信道带宽对数据传输的影响通信信道带宽对数据传输的影响本讲稿第三十四页,共六十八页2.5.2 数据传输速率与信道带宽的关系数据传输速
14、率与信道带宽的关系数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标;数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标;数据传输速率在数值上,等于每秒钟传输构成数据代数据传输速率在数值上,等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数,单位为比特码的二进制比特数,单位为比特/秒,记做秒,记做bps;常用的数据传输速率单位有:常用的数据传输速率单位有:Kbps、Mbps与与Gbps 1Kbps =1103 bps 1Mbps=1106 bps 1Gbps =1109 bps本讲稿第三十五页,共六十八页信道速率的极限值信道速率的极限值奈奎斯特准则:二进制数据信号的最大数据传输速率奈奎斯特准则:二进制数据信号的最大
15、数据传输速率Rmax与通信信道带宽与通信信道带宽B(B=f,单位,单位Hz)的关系为)的关系为Rmax=2f(bps)香农定理:在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,香农定理:在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,数据传输速率数据传输速率Rmax与信道带宽与信道带宽B,信噪比,信噪比S/N 的关系为的关系为Rmax=Blog2(1+S/N),其中),其中 S/N为信噪比为信噪比本讲稿第三十六页,共六十八页2.6 多路复用技术多路复用技术本讲稿第三十七页,共六十八页2.6.1 多路复用技术的分类多路复用技术的分类频分多路复用频分多路复用FDM波分多路复用波分多路复用WDM时分多路复用时分多路复用
16、TDM本讲稿第三十八页,共六十八页2.6.2 频分多路复用频分多路复用在一条通信线路设计多路通信信道,每路信道的信号在一条通信线路设计多路通信信道,每路信道的信号以不同载波频率调制,各个载波频率不重叠以不同载波频率调制,各个载波频率不重叠本讲稿第三十九页,共六十八页2.6.3 波分多路复用波分多路复用光纤通道采用波长分隔多路复用方法,简称为波分复光纤通道采用波长分隔多路复用方法,简称为波分复用用WDM。在一根光纤上复用。在一根光纤上复用80路或更多路的光载波信路或更多路的光载波信号称为密集波分复用号称为密集波分复用DWDM本讲稿第四十页,共六十八页2.6.4 时分多路复用时分多路复用时分多路复
17、用将信道的传输时间划分为若干时间片,时分多路复用将信道的传输时间划分为若干时间片,每个用户分得一个时间片,在每个用户占有的时间片每个用户分得一个时间片,在每个用户占有的时间片内,用户使用信道的全部带宽内,用户使用信道的全部带宽 本讲稿第四十一页,共六十八页同步时分多路复用与统计时分多路复用同步时分多路复用与统计时分多路复用 本讲稿第四十二页,共六十八页2.7 广域网中的数据交换方法广域网中的数据交换方法本讲稿第四十三页,共六十八页2.7.1 线路交换方式线路交换方式线路交换是面向连接的服务;线路交换是面向连接的服务;两台计算机通过通信子网进行数据交换之前,首先要两台计算机通过通信子网进行数据交
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 02 数据通信 精选 文档
限制150内