《数据通信系统》PPT课件

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1、第三章数据通信系统教学目标■了解模拟传输与数字传输的基本原理。■掌握常用数据编码与多路复用技术。■掌握信息交换技术。3.1数据通信的基本概念3.1.1信息、数据和信号通信是为了交换信息（Information）。信息（Information）是客观事物属性和相互联系特性的表征，它反映了客观事物的存在形式和运动状态。数据（Data）是信息的载体，可以理解为“信息的数字化形式”，可以是数字、文字、语音、图形和图像。“数据”通常是指具有一定数字特性的信息，如统计数据、气象数据、测量数据及计算机存储、处理和传输的二进制数字编码。信号（Signal）是数据的电磁波表示形式。模拟

2、数据和数字数据都可用这两种信号来表示。3.1.1信息、数据和信号模拟信号与数字信号模拟数据、数字数据和模拟信号、数字信号3.1.2数据通信系统的模型源系统：也可以称为信源或发送端；中间系统：即传输网络；目的系统：也可以称为信宿或接收端。通信系统的模型3.1.3数据通信中的主要性能指标在数据通信系统中，为了描述数据传输速率的大小和传输质量的好坏，需要运用波特率和比特率等技术指标。波特率和比特率是用不同的方式描述系统传输质量的参量。①比特率S比特率又称为信息速率，它反映一个数据通信系统每秒所传输的2进制数据位数（bit），单位是：比特/秒（bits/s）或bps。②波特率

3、B波特率是一种调制速率，又称波形速率。它是指数字信号经过调制后的速率，即经过调制后的模拟信号每秒钟变化的次数，也就是数据通信系统中线路上每秒传送的波形个数，其单位为波特。3.1.3数据通信中的主要性能指标比特率和波特率之间的关系3.1.3数据通信中的主要性能指标③误码率误码率是衡量通信系统线路质量的一个重要参数，它的定义为，二进制符号在传输系统中被传错的概率。近似的等于被传错的二进制符号数与所传二进制符号总数的比值，即：Pe≈Ne／N其中Ne表示接收的错误比特数，N表示传输的总比特数。④带宽带宽（bandwidth）本来是指某个信号具有的频带宽度。我们知道，一个特定的

4、信号往往是由许多不同的频率组成的。因此，带宽即信道允许传送信号的最高频率和最低频率之差，单位为赫（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz）等。3.1.4数据通信过程中涉及的主要技术问题计算机之间的通信结构图3.2数据通信方式3.2.1并行传输并行通信通常用于计算机系统内部及与外设之间大量频繁的数据传输。在这种方式中，每个数据编码的各个比特都是同时发送的。从发送端到接收端的信道需要用相应的若干根传输线。3.2.2串行传输串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线上传输的。因为计算机内部操作多采用并行传输方式，因此，在实际采用串行传输时，要使用转换设备进行并/串和串/并转换。

5、串行数据传输3.2.2串行传输（1）单工通信凡是利用一条物理信道只能进行单向信息传输的通信，称之为单工通信。单工通信3.2.2串行传输（2）半双工通信半双工通信是指可以进行双向传输，但由于只有一条物理信道（2线制），因此，同一时刻只限于一个方向传输。半双工通信3.2.2串行传输（3）全双工通信全双工通信是指通信双方在任何时刻，均可进行双向通信，无任何限制，这种制式往往用于实时数据交换，它需要具有两条以上的物理信道（3线制或4线制)。全双工通信3.3数据交换技术3.3.1电路交换电路交换最典型的例子就是电话通信系统。一百多年来，经过了多次改革和更新，已经从电话交换机的人

6、工转接，发展到了现代程控交换机的自动转接。电路交换示意图3.3.1电路交换特点：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路交换效率不高。优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列。缺点：在某些情况下，电路空闲时的信道容易被浪费。在短时间数据传输时电路建立和拆除所用的时间得不偿失。因此，它适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情况3.3.2报文交换报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。每个结点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路

7、由信息找出下一个结点的地址，再把整个报文传送给下一个结点。一个报文在每个结点的延迟时间，“等于接收报文所需的时间加上向下一个结点转发所需的排队延迟时间之和。3.3.2报文交换优点：①电路利用率高。由于许多报文可以分时共享两个结点之间的通道，所以对于同样的通信量来说，对电路的传输能力要求较低。②在电路交换网络上，当通信量变得很大时，就不能接受新的呼叫。而在报文交换网络上，通信量大时仍然可以接收报文，不过传送延迟会增加。③报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地，而电路交换网络很难做到这一点。④报文交换网络可以进行速度和代码的转换。缺点：①不能满足实时