第二章 数据通信基础.ppt

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1、第二章数据通信基础§2数据通信基础本章内容数据通信的基本概念数据通信传输介质的分类带宽与传输速率数据交换与多路复用技术§2-1数据通信的基本概念信息：是对事物运动状态和特征的描述数据：是载荷信息的物理符号信号：是数据的具体表现，具有确定性的物理描述信息、数据和信号三者是紧密相关的。在计算机中，信息是用数据表示的并转换成信号进行传送。模拟信号和数字信号模拟信号：是一个连续变化的物理量，即在时间特性上幅度（信号强度）的取值是连续的，一般用连续变化的电压表示。数字信号：是指信号在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列表示。数字信号通过实际的信道实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰

2、和失真）输入信号波形输出信号波形(失真不严重)输入信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输出信号波形(失真严重)失真不严重失真严重波形再生放大放大信道通俗的说，信道就是传输信号的通道。通常对信道由两种理解：一种是指信号的传输介质，如双绞线、光缆等，称为狭义信道。另一种是将传输介质和信号转换设备都归集在一起，则称这种扩大范围的信道为广义信道。习惯上，又把信道称为线路、链路等。信道的频带宽度是指信号能无失真的传送的频带范围，即该频带范围的最高值减最低值，简称为带宽。狭义信道的带宽由传输介质的物理特性决定；而广义信道的带宽还要受信号转换设备的限制。数据通信模型信息是人类所创造的各

3、种声、像、图、文形式的知识。数据是信息在计算机中的表现形式。数据传输过程是将信息从源站传到目标站。首先需要将信息用二进制代码来表示，其次还要将二进制代码以一定的信号方式（如电压、电流、脉冲等）来表示。然后将信号由信道进行传输。到达接受方后，再根据这些信号恢复为数据代码，从而使目标站得到源站发送端的信息。§2-2数据通信的分类数据通信按照所用传输媒介和相关技术分类有线通信传输线缆电话、有线电视、计算机网络无线通信电磁波无线广播、无线电视、卫星通信蜂窝无线通信基站、PSTN结合手机、移动通信数据通信按照通信者的移动性分类固定通信移动通信并行传输与串行传输并行传输（parallel）与串行传

4、输（serial）同步传输和异步传输P29数据通信中，通信双方在收发数据序列时必须在时间上取得一致，才能保证接受的数据与发送的数据一致，这就是通信的同步。并行传输由于距离较短，仅用于通信设备和计算机设备内部，由增加控制线通过控制信号来实现通信同步。串行通信是目前最经济的长距离传输方式。现在有两种不同的方式来解决串行通信中的同步问题：同步传输与异步传输。同步传输同步传输以固定的时钟节拍来发送数据信号，使接受端接受的每一位数据都要和发送端保持同步，中间没有间断时间。因此在一个串行的数据流当中，各信号码元的相对位置都是固定的，接受方为了从受到的数据流中正确的区分出一个个信号码元，首先必须建立

5、正确的时钟信号。在近距离传输中可以增加时钟信号线，远距离时则必须在发送的数据流当中附加同步时钟信号，由接受方提取来完成位同步。同步传输异步传输异步传输一般以字符（或等长的信元）为单位。以面向字符发送为例，在发送每一个字符代码时，前面均加一个“起”信号，后面加一个“止”信号，一般起始位为0，结束位为1。一个个字符可以连续发送也可以独立发送，即中间可以有间隔时间。但在一个字符时间内，收发双方各数据位必须同步，起-止信号实际上起同步作用，以便能区分串行传输的字符。如下图所示，这种方式又称为起-止式同步方式。由此可见，在串行通信中的异步传输是相对的。异步传输传输方式单工通信：通信线路上的数据始

6、终按照一个固定的方向传送。半双工通信：数据信息可沿信道的两个方向传送，但同一时刻只能沿一个方向传送。全双工通信：数据信息能同时沿相反两个方向传送。设计一个数据通信系统，必须先决定数据信息是沿一个方向传输，还是来回双向传输。要是来回双向传输，还要决定发送/接受设备是否同时进行发送和接受，即是否双向同时传输。单工通信、半双工通信和全双工通信模拟传输和数字传输模拟数据模拟信号放大器调制器模拟数据数字信号PCM编码器数字数据模拟信号调制器数字数据数字信号数字发送器模拟传输和数字传输数字信号可以调制成模拟信号进行传输。例如，利用电话线拨号上网时，需要用调制解调器（Modem）将计算机中的数字信号

7、转变成模拟信号进行传输。模拟信号（例如电话语音）也可以通过数字化处理变为数字信号进行传输。现在的数字化传输系统大多采用PCM(P15)调制方式，对模拟信号进行采样、量化和编码三个步骤，使之变换成数字信号。数字传输具有信号形式简单、抗干扰能力强、保密性好、多媒体信息传输以及与计算机配合等优点，因此全数字化的计算机通信网络以成为本世纪发展最迅速最重要通信工具。基带传输和频带传输基带传输(Baseband)：人们将数据信道直接传输数字信号的传输方式叫