2.数据通信基础new

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1、第1章数据通信系统概述第一章主要内容数据通信与网络技术1.1数据通信基本概念：数据、信息、信号、通信、数据通信1.2数据通信系统：基本概念、组成1.3协议和标准1.4数据通信的特点与发展1.5数据通信在自动化领域的应用南京理工大学2数据通信基础第2章数据通信基础数据通信基础知识(重要概念、技术)数据通信基础知识(重要概念、技术)•数据通信的基本概念•传输媒介–数据:模拟数据、数字数据；–有线传输介质、无线传输介质•差错控制–信号:模拟信号、数字信号；周期信号、非周期信号–错误检测•信号编码技术–错误纠正–数字/数字、模拟/数字、数字/模拟、模拟/模拟•多点传输中•数据传输模式–数据交换

2、技术：线路交换、报文交换、分组交换–按信号流向：单工、半双工、全双工–链路复用技术：频分复用、时分复用、波分复用•数据通信设备–按信号特点：基带、频带–终端设备–按传输顺序：串行传输（异步、同步）、并行传输–互连设备第2章数据通信基础第2章数据通信基础数据信号编码∑模拟数据：在某个区间产生连续的值。∑数据必须被转化为电磁信号、光信号才能传输。例如：声音、视频、大多数用传感器收集的数据（温度和压力等）都是连续值。∑数字数据：指产生离散的值。例如：文本信息和整数。数据信号1第2章数据通信基础第2章数据通信基础2.1.2模拟信号2.1.3数字信号¾是一种连续变化的电磁波，可以按照不同频率在各

3、种介质上传输。¾数字信号指离散的一系列电脉冲。如计算机所使用的二进制代码“0”和“1”。¾正弦波是模拟信号的最基本形式，是一个非常平滑的振动曲线。¾一个正弦波可以用三个特性来描述：振幅、频率和相位。数字信号模拟信号的波形图第2章数据通信基础第2章数据通信基础描述数字信号的两个术语：模拟与数字的特点¾位的间距：发送一个信号位所需要的时间。¾位的速率：每秒钟所发送的位数，通常简写¾模拟：¾数字：为bps(bitspersecond)。波动性；离散性；持续变化；跃变性；易受噪音干扰；不易受干扰，可靠性高；不易衰减；易衰减；较为便宜；数字信号的位速率和位间隔第2章数据通信基础第2章数据通信基础

4、数据与信号编码技术∑数据：是信息的表示形式。¢任何数据都要被转化为信号才能在传输介质上传输。分为：数字数据（文本）、模拟数据（语音、视频）。∑信号:是数据的物理表现。°数据的编码方式依赖于数据的原始形式和传输信号的形式。分为：数字信号、模拟信号∑数据必须被转化为电磁信号、光信号才能传输。编码编码数字/数字数字/数字模拟/数字模拟/数字数字/模拟数字/模拟模拟/模拟模拟/模拟数据信号不同的编码方法2第2章数据通信基础第2章数据通信基础信息与信号编码技术：数字-模拟编码数©数字-模拟编码：用模拟信号来表示数字数据。据010011…©典型应用—Modem调制解调器与©原理：S(t)=Acos

5、(ωt+φ),其中A、ω、φ可变。信©三种基本方式：号¾幅移键控：频率、相位不变，两种幅值。¾频移键控：幅值、相位不变，两种频率。调制解调器¾相移键控：频率、幅值不变，两种相位。010011…¾组合方式：正交调幅，利用幅移键控和相移键控组合。Code第2章数据通信基础第2章数据通信基础幅移键控(ASK)频移键控(FSK)©通过改变信号的强度（振幅）来表示二进制0、1。振幅改变的同时，频率和相位保持不变。¾通过改变信号的频率来表示二进制0、1。频率改变的同时，振幅和相位保持不变。缺点：受噪声影响大，信号易受干扰。特点：抗干扰性好。第2章数据通信基础第2章数据通信基础相移键控(PSK)相移

6、键控(PSK)¾通过改变信号的相位来表示二进制0、1。相位改变的同时，振幅和频率保持不变。（抗干扰性好）¾比特率：数字信号的传输速率，指单位时间内传输的二进制代码的有效位(bit)数，其单位为每秒比特数bit/s(bps)。¾波特率：单位时间内信号状态改变次数，单位为波特(Baud)。¾关系：比特率=波特率X单个状态对应的二进制位数。3第2章数据通信基础第2章数据通信基础4相位相移键控(PSK)正交调幅（QAM）¾单个状态对应几位二进制？¾正交调幅：同时利用正弦波的两个特性（振幅和相位）。¾数据传输速度是2相位PSK的2倍。第2章数据通信基础第2章数据通信基础数字-模拟编码：正交调幅（

7、QAM）编码技术：数字-模拟编码¾8-QAM时域图©数字-模拟编码：用模拟信号来表示数字数据。©典型应用—Modem调制解调器©原理：S(t)=Acos(ωt+φ),其中A、ω、φ可变。©三种基本方式：¾幅移键控：频率、相位不变，两种幅值。¾频移键控：幅值、相位不变，两种频率。¾相移键控：频率、幅值不变，两种相位。¾组合方式：正交调幅，利用幅移键控和相移键控组合。第2章数据通信基础第2章数据通信基础编码技术：数字-数字编码编码技术：单极性编码∑