数据通信原理(最终版)

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1、2011-2012数据通信原理1）数据通讯：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，他可以实现：计算机与计算机，计算机与终端，终端与终端之间的数据信息传递。2）数据信号的基本传输方式：基带传输，频带传输，数字传输。3）数据通信系统：是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。4）数据终端设备（DTE）：数据输入设备，数据输出设备和传输控制器组成。5）传输信道：通信线路、通信设备（模拟通信设备、数字通信设备）。6）通信控制器：数据电路和计算机系

2、统的接口。7）数据通信系统中的信道（按传输方式分）：物理实线传输媒介信道（双绞线电缆、同轴电缆、光纤）、电话网传输信道、数字数据传输信道。8）传输损耗：D=10lg。（P0为发送功率，P1为接收功率，单位dB）9）信噪比：（）dB=10lg（）。（Ps为信号平均功率，Pn为噪声平均功率）10）数据传输方式：11）数据传输系统的有效性指标：调制速率，数据传信速率、数据传送速率。12）调制速率：NBaud=。（NBaud为每秒传输信号码元的个数，又称波特率，单位Baud，T(s)为码元持续时间。13）数据传信速率：每秒所传

3、输的信息量，单位bit/s（二进制）。当信号为M进制时，传信速率（R）与调制速率（N）的关系为R=Nlog2M。14）频带利用率：η=（Baud/Hz），η=[bit/(s·Hz)]。15）差错率：用误码率、误字符率、误码组率来表示。误码率：接收出现差错的比特数/总的发送比特数。误字符率：接收出现差错的字符（码组）数/总的发送字符（码组）数。-10-2011-2012数据通信原理例：某数据通信系统调制速率为2400Baud，采用八电平传输，假设1000s误了8个比特：（1）求误码率；（2）设系统的宽带为1200Hz，求

4、频率利用率为多少bit/（s·Hz）。解：（1）数据传信速率为：R=Nbaudlog2M=2400log28=7200bit/s误码率=接收出现差错的比特数/总的发送比特数==1.11×10-6（2）η===6bit/(s·Hz)16)信道容量：香农定律：C=Blog2(1+)B为信号带宽，为信噪比。例：有一个经调制解调器传输数据信号的电话网信道，该信道带宽为3000Hz,信道噪声为加性高斯白噪声，其信噪比为20dB,求该信道的信道容量。解：（S/N）dB=101g(S/N)=20dB--------------先将d

5、B值化为香农公式可用值S/N=102=100C=Blog2(1+S/N)=3000log2(1+100)≈19975bit/s数据通信网的构成：数据通信网是一个由分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据传输链路所构成的网络。第二章数据信号的传输数据信号的传输一般有3种方法：基带传输、频带传输、数字传输。基带：消息对应的原始信号所占据的频带通常从零频或低频开始，称为“基本频带”，简称基带。基带传输：不搬移基带信号频谱直接传输基带信号。频带传输：需要经过调制将基带信号的频谱搬移到相应的载频频带再进行传输。数字传输：在数

6、字信道中传输数据信号称为数据信号的数字传输，简称数字数据传输。基带数据信号的功率谱密度表达式：连续谱+离散谱-10-2011-2012数据通信原理几种基本的基带数据信号：-10-2011-2012数据通信原理例：一形成滤波器幅度特性如图所示（P-36），如果符合奈奎斯特第一准则，问：①其符号速率为多少？α为多少？②采用八电平传输时，传输速率为多少？③频带利用率η为多少Baud/Hz？注：符号速率为：2倍带宽；滚降系数与频谱宽度的关系：解：如果符合奈奎斯特第一准则，则

7、H(f)

8、应以（fN，0.5）呈基对称滚降，由图示可

9、得：符号速率:==2×3000Baud=6000Baud滚降系数：α=传信速率：R=频带利用率:η=η=η=部分响应系统：(第一类)数据信号的频带传输：二进制数字调幅（2ASK）信号P46图2-23特点：实现了双边带调制；调制信号功率谱密度决定了已调信号的功率谱密度，调制后的带宽为基带信号带宽的2倍。-10-2011-2012数据通信原理二进制数字调相（2PSK）P51图2-31二进制移键控（2FSK）P57图2-41P58图2-42带宽B=2fs+

10、f1-f0

11、=(2+h)fsh=称为频移指数。数据信号的数字传输：利

12、用数字信道来传输数据信号与利用模拟信道的传输方式相比，优点为：（1）传输质量高，（2）信道传输速率高-10-2011-2012数据通信原理第三章差错控制1）随机差错又称独立差错，它是只那些独立地、稀疏地和互不相关地发生的差错。2）突发差错是指一串，甚至是成片出现的差错，差错之间有相关性，差错出现是密集的。3）差错控制的核心是抗干扰