《通信基础》PPT课件

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1、数据通信基础参考教材第10章1本章学习目的数据通信的基本术语、原理、分类存在的问题及其解决方法和技术2通信图示发送者接收者发送者接收者传输介质（空气）传输介质（电线）信号信号3远程通信图示4通信原理图发送者接收者传输介质信号5数据通信基础数据和信号信道和带宽传输介质数据编码数据通信控制多路复用技术数据交换技术本章小结6数据通信利用传输(通信)介质传输信息数据是信息的表达形式利用通信介质传输数据7两类数据模拟数据在某时间间隔中具有连续的值，如声音数字数据是离散的值，如字符将数据编码(变换)为电信号电信号：电压或电流等之类的物理量8两类电信号(Signals)模拟信

2、号幅值连续变化的电信号数字信号幅值离散的电信号9数字信号和模拟信号图(a)数字信号(b)模拟信号周期幅度时间t0f1f2A(a)(b)At10数据和信号模拟数据用模拟信号或数字信号来传递数字数据用模拟信号或数字信号来传递11信道信号传输的通道通信设备和传输介质按传输介质分类有线信道(如电缆、光纤)无线信道(如微波、无线电)按传输信号分类模拟信道：传输模拟信号数字信道：传输数字信号12双绞线13同轴电缆14光纤15微波传播16通信卫星17蜂窝传输18两类通信模拟通信数字通信19模拟通信利用模拟信号来传递数据的过程称为模拟通信，普通电话、广播、电视等都属于模拟通信模

3、拟通信系统一般由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成20模拟通信系统模型信源调制器信道解调器信宿噪声源模拟通信系统模型21数字通信利用数字信号来传递数据的过程称为数字通信，计算机通信、数字电话、数字电视等都属于数字通信。数字通信系统一般由信源、编码器、信道、解码器、信宿以及发送端和接收端时钟同步组成。22数字通信系统模型接收端信源编码器信道解码器信宿噪声源发送端数字通信系统模型23数字通信的优点1.抗干扰能力强模拟通信系统在传输模拟信号过程中，噪声将叠加在有用的模拟信号上，接收端很难将信号和噪声分开，因而模拟通信系统的抗干扰能力比较差24数字通信的优点

4、2.实现高质量的远距离通信由于模拟通信时，噪声是叠加在有用的模拟信号上，而通信系统中的模拟放大器无法将有用的信号与噪声分开，因此只好将有用信号和噪声同时放大。25数字通信的优点3.适应各种通信业务在数字通信系统中，各种数据（电报、电话、图像和语音等）都可以被变换为统一的二进制数字信号进行传输，所以数字通信系统能灵活地适应各种通信业务。26数字通信的优点4.保密性强由于数字通信系统中传输的是数字信号，因而在传输过程中，可以对信号进行各种数字处理：如存储、转发、复制、加密、检错、纠错等。27数字通信的缺点占用的频带宽例：一路模拟电话占用4kHz信道带宽一路数字电话占

5、用？信道带宽28带宽信号是时间的函数，也可以表示为频率的函数。根据傅立叶信号分析理论，任何信号都是由各种频率的成分组成，其中每一成分都是正弦波(或余弦波)。例如某信号按傅立叶变换后为:s(t)＝sin2πft+1/3sin3(2πft)+1/5sin5(2πft)29图1-16信号及其频谱(a)s(t)信号的频谱图；(b)非周期矩形脉冲数字信号及其频谱-t/2t/2s(t)时间1/T2/T3/T4/T频率S(f)(a)(b)1f5f3f11/31/5频率S(f)信号及其频谱图30带宽信号带宽信号频谱中最高频率与最低频率之差话音信号：3kHz，电视信号：4MHz信

6、道带宽信道的截止频率fcfc分量的振幅衰减到原来的0.70731带宽上下截止频率之差：信道的带宽为保证数据传输的正确性信号的带宽<=信道的带宽32带宽与数据传输率信道在单位时间内能传输的二进制位数提高数据传输率意味着增大信号带宽有限带宽的信道限制了信道的数据传输率信号的带宽越大，利用其传送数据的速率就越大，信道的带宽要求也越大33信道的最大数据传输速率尼奎斯特(H.Nyquist,1924)定理：最大数据传输速率(b/s)=2Hlog2VH:信道频率V:电平级数条件：无噪声例：一个无噪声的3kHz信道不能以高于6000b/s的速率传输二进制(即二电平)的信号34

7、信道的最大数据传输速率香农(Shannon,1948)关于噪声信道的结论：最大数据传输速率(b/s)=Hlog2(1+S/N)H:信道频率S:信号功率N:噪声功率例：一条带宽为3kHz、信噪比为30dB的信道(模拟电话系统)，不管使用多少信号级电平，决不能以高于30000b/s的速率传输数据35数据经编码成数字(或模拟)信号后才能传输。四种情况数字数据编码成数字信号数字数据编码成模拟信号模拟数据编码成数字信号模拟数据编码成模拟信号数据编码36信号的传输方向单工方式半双工方式全双工方式37数字数据编码成数字信号数字信号是一系列离散的不连续的电压脉冲，每一脉冲称为一

8、个信号码元。编码技术就是