数据通信原理讲义

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1、数据通信原理讲义（计算机网络技术专业使用）数据通信原理讲义长沙民政职业技术学院软件学院邓文达64数据通信原理讲义（计算机网络技术专业使用）2007.564数据通信原理讲义（计算机网络技术专业使用）目录第一讲通信系统的基本概念31.1通信的概念31.2通信系统的简介31.3信号与噪声4第二讲信道和传输介质72.1信道的概念72.2传输介质72.3信道的频率特性122.4信道的容量13第三讲模拟信号的数字化163.1模拟通信系统与数字通信系统.163.2脉冲编码调制173.3非线性PCM213.4增量调制.22第四讲数字信号的基带

2、传输234.1码型编码234.2码间串扰264.3扰码和解码27第五讲数字信号的频带传输和复用305.1数字调制305.2多路复用33第六讲差错控制376.1产生差错的原因376.2差错控制的方式376.3有关概念396.4常用的检错码406.5可以纠错的编码41第七讲数据通信系统457.1数据通信系统的组成457.2数据通信的方式467.3数据交换技术487.4数据通信系统的性能评价50第八讲光纤通信技术528.1光纤通信的发展与现状528.2光纤通信系统548.3光纤通信复用技术588.4光通信技术的发展与展望59第九讲移

3、动通信技术609.1蓝牙技术609.2移动通信6264数据通信原理讲义（计算机网络技术专业使用）第一讲通信系统的基本概念基本要求：l掌握通信系统的组成；l了解信号的概念、分类方法；l掌握模拟信号与数字信号的区别；l熟悉噪声的概念和分类；l了解干扰的概念；l掌握信号的带宽与信道的带宽的概念。1.1通信的概念在人类社会里，人们总是离不开消息的传递，古代的烽火台、金鼓、旌旗，今天的电话、书信、传真等等都是消息传递的方式。把消息从一地到另一地的传递称为通信。通信是与人类社会共生和共同进步的。随着人类活动领域不断扩大，人类创造了一系列通

4、信技术来支持人与人之间远距离的交往与协作。最早的通信技术包括烽火狼烟、鸣锣击鼓。18世纪中叶，人类发明了电信，可以利用电磁波载荷信息向远方传送。早期的电信是电报和电话，包括有线和无线两种方式。现代电信技术包括卫星通信、数字微波通信和电缆载波通信等，它们都有同时传送成千上万路电话的能力。20世纪60年代出现了光纤通信，它的通信容量可以同时传送数十万路电话或数百路电视。按照人类活动的需要，各种通信技术系统已经形成错综复杂的通信网络，成为人类赖以生存和发展的基础结构和设施。由于计算机所能识别和处理的通常是电信号或光信号，因此我们所讨

5、论的通信是特指利用各种电信号和光信号作为通信信号的电通信和光通信。1.2通信系统的简介用于通信的硬件，软件和传输介质的集合叫通信系统。通信系统由信源、发送设备、信道、噪声、接收设备和信宿几个部分组成。信源是信号的产生地，信号的来源。其作用是把各种消息转换为原始电信号，称为消息信号或基带信号。发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换为适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，调制是最常见的一种方式。信道是指传输信号的物理媒质。信道可以是大气空间，也可以是架空明线、电缆、光纤等。噪声不是人为加入的设

6、备，而是通信系统的各种设备及信道中所固有的，影响有用信号传输的信号。为了分析方便，将噪声视为系统中各处的噪声源的集中表现而抽象加入到信道。接收设备的任务是完成发送设备的反变换，即从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的原始基带信号。64数据通信原理讲义（计算机网络技术专业使用）信宿是传输信息的归宿点。信宿将复原的原始信号转换为消息。通信系统组成如图1所示。1.3信号与噪声信息的物理表现形式是信号，实际上通信的过程就是信号传递的过程。1.3.1信号的定义信号是信息的载体，信息的物理表现形式。信号必须具备可观测性、可变化性和可实现性

7、。对于我们所研究的光电信通信系统而言，信号可以定义为：能够反映或表示信息的电压、电流、电荷及电磁波。（光波也是电磁波）。将它们统称为电信号，以后未经特别指明，都指电信号。1.3.2信号的分类可以从不同的角度对信号进行分类，常见的分类方法有以下几种：1.按信号的外在表现特征将信号分为模拟信号和数字信号两大类。①模拟信号：取值连续的信号，如时间、温度、电波、声音信号等。在电子通信中，常见的电磁信号为正弦波，可表示为：S(t)=Asin(2t+)，其中，A表示幅度，表示频率，表示相位。正弦波信号实际上，电磁信号正弦波可以是幅度、频率

8、或相位中任一值的函数。比较常见的自变量取值是取幅度。自变量连续变化即为模拟信号。模拟信号的特点是具有波动性，持续变化，能反映事物的本质，在电信业被广泛使用超过100年，技术比较成熟；②数字信号：取值离散的信号，如电脉冲。正弦波64数据通信原理讲义（计算机网络技术专业使用）信号