计算机网络与通信(第3章)new

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1、第3章数据通信技术第3章数据通信技术3.1概述3.2数据通信系统的性能指标3.3数据传输方式3.4调制解调技术3.5编码技术3.6信道复用技术3.7宽带接入技术3.8传输媒体3.1概述数据通信(DataCommunication)：经计算机编码后的二进制数字数据的通信技术。数据终端设备(DataTerminalEquipment,DTE)。数据电路终接设备(DataCircuit-terminatingEquipment,DCE)。信源编码。信号:数据传输的载体，用它的特征参数表示所传输的数据。信道:信号传输的通道。3.1概述基带传输方式，编码(Co

2、ding)和解码(Decoding)，线路编码(LineCoding)。频带传输方式，调制(Modulation)和解调(Demodulation)。数据通信模型3.2数据通信系统的性能指标3.2.1数据传输速率和码元传输速率数据传输速率、带宽和吞吐量数据传输速率，又称比特率。带宽和宽带。吞吐量(Throughput)。码元传输速率单位为波特(baud)，又称为波特率。数据传输速率与码元传输速率的关系多极编码方式。码元状态数M。数据传输速率C和码元传输速率B有如下关系：C=Blog2M3.2.1数据传输速率和码元传输速率四级编码的例子3.2.2时延和

3、时延带宽积时延(Delay)时延由以下三部分组成：发送时间(TransmissionTime)传播时延(PropagationDelay)转发时延往返时延(RoundTripTime)。时延带宽积时延带宽积=传播时延*带宽时延带宽积又称为比特长度3.2.3误码率和比特误码率误码率(ErrorRate)Pe=传错的码元数/传输的码元总数比特误码率(BitErrorRate,BER)Pb=传错的比特数/传输的比特总数3.2.4奈奎斯特准则和香农定理奈奎斯特准则和香农定理分别给出了无噪声和有噪声的情况下信道的极限传输能力，称为信道容量(ChannelCap

4、acity)。奈奎斯特准则BMAX=2WCMAX=2Wlog2M香农定理CMAX=Wlog2(1+S/N)3.3数据传输方式3.3.1单工、全双工和半双工传输单工传输(SimplexTransmission)。全双工传输(FullDuplexTransmission)。半双工传输(HalfDuplexTransmission)。3.3.2异步传输和同步传输同步(Synchronization)通信在两点之间进行：帧同步：增加特殊的同步标志位同步：外同步，内同步多节点通信时：网同步，一般使用准同步和主从同步方式异步传输串行通信(SerialCommun

5、ication)异步传输(AsynchronousTransmission)同步传输(SynchronousTransmission)异步传输以字符为单位进行数据传输，每一个字符前后各加一个起始位和一个停止位，实现字符同步，通信的双方各自使用独立的基准定位时钟，并约定同样的传输速率，以实现位同步，也称起止式。3.3.2异步传输和同步传输同步传输同步传输方式中数据是以帧(Frame)的较大的数据块为单位进行传送。同步传输使用特殊的标志进行帧同步，同步传输还必须进行严格的位同步，一般是内同步方式。面向字符的同步传输方式。面向位的同步传输方式。异步传输的字

6、符格式3.3.3频带传输和基带传输频带传输将数字数据模拟化，用数字数据调制载波，将数字数据寄生在载波的某个参数上，借助于模拟信道传输数字数据。频分复用(FDM)。基带传输以数字传输信号为载体在数字信道上传输数字数据。基带传输在数字数据传输前不需调制，但要对它进行线路编码。时分复用(TDM)。3.4调制解调技术调制使用一个正弦信号作为载波(Carrier)，用被传输的数字数据去调制它。有三个参数可调：幅值A、频率f和相位。S(t)=Asin(2ft+)基本的调制方法也相应有幅度调制、频率调制和相位调制。3.4调制解调技术基本的调制方法3.4调制解

7、调技术3.4.1幅移键控AmplitudeShiftKeying,ASK。又称幅度调制。3.4.2频移键控FrequencyShiftKeying,FSK。又称频率调制。3.4.3相移键控PhaseShiftKeying,PSK。又称相位调制。3.4.4多级调制和幅相键控多级幅移键控(MASK)、多级频移键控(MFSK)和多级相移键控(MPSK)。调制信号在8PSK中携带了log28=3个比特的数字数据。幅相键控(AmplitudePhaseKeying,APK)，由幅度和相位两个参数进行复合多级调制，也称正交幅度调制(QuadratureAmp-l

8、itudeModulation,QAM)，两个正交载波(频率相同但相位差90o)的调幅信号之和。数字数据00