数据通信技术.ppt

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1、第2讲《数据通信技术》1.教学内容概要介绍本章学习内容2.教学要求阐明本章要求掌握的内容1245数据通信的基本知识数据传输数据交换技术信道的多路复用技术7差错控制技术6传输介质3数据编码与调制技术13掌握：数据通信基本知识，数据交换技术，信道的多路复用技术。理解：数据的传输和数据的编码与调制技术，差错控制技术的应用。了解：传输介质种类及性能。22.1数据通信和数据通信系统2.1.1信息、数据和信号2.1.3通信信道的分类2.1.2数据通信系统的基本组成2.1.4数据通信的技术指标1．信息、数据及信号的概念⑴信息与数据数据是信息的载体，它是信息的表示形式，可以是数字、字符、符号

2、等。单独的数据没有实际的含义。数据和信息既有区别又有联系，数据是独立的，虽然数据本身并没有含义，但把数据按一定规则、形式组织起来时，就可以传达某种意义，这种具有某种意义的数据集合就是信息。⑵信号信号是数据在传输过程中的具体物理表示形式，具有确定的物理描述，如电压、磁场强度等。信号一般有模拟信号和数字信号两种表示方式。2．数据通信系统的基本组成⑴．数据终端设备（DTE）:可以是计算机、数据输入/输出设备及数据终端。通信控制器负责和通信线路的连接，并完成数据缓冲、流量控制、差错检验等功能，计算机网络中使用的网卡就是通信控制器。⑵．数据通信设备（DCE）:数据通信设备（DCE）的功

3、能是把通信控制器发出的信号转换为适合于在通信信道传输的信号。⑶．传输信道：传输信道是传输数据的通道，包括传输媒体和通信设备。3．通信信道的分类通信信道就是传输数据的通道。⑴．有线信道和无线信道⑵．模拟信道与数字信道⑶．专用信道与公共信道4．数据通信的技术指标⑴．信道带宽:信道带宽是描述信道传输能力的技术指标，它的大小是由信道的物理特性决定的。信道上传输的是电磁波信号，信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带宽，带宽的单位为赫兹（Hz）。⑵．数据传输速率:数据传输速率也称为比特率，是指信道每秒所传输的二进制比特数，记为bps。⑶．信道的容量：信道传输数据速率的上限，称为信

4、道的容量。信道容量一般表示为单位时间内最多可传输的二进制数据的位数。香农（shannon）定理用下列公式表示：C＝Wlog2(1+S/N)（bps）式中C为信道容量，W为信道带宽，N为噪声功率S为信号功率。2.2数据的传输2.2.1串/并行通信2.2.3信道的通信方式2.2.2数据传输的同步技术2.2.4信号的传输方式2.2.5通信线路的连接方式1．串/并行通信⑴．串行通信⑵．并行通信2．数据传输的同步技术收、发双方在时间基准上保持一致，这种协调一致的通信过程称为同步。⑴异步传输异步传输的特点是：1）每个字符作为一个独立的整体进行传送；2）字符之间的时间间隔是任意的；3）为了

5、进行字符同步，每个字符的第一位前加1位起始位，字符的最后加上1、1.5或2位的终止位，在需要的情况下，再加一个校验位。⑵同步传输同步传输不是以字符为单位而是以数据块(帧，一组字符或比特流)为单位进行传输的。同步传输不再为数据块内的每个字符添加起始位和停止位，而是在数据块之前加上一个或多个同步字符SYN。接收端接收到SYN字符，并根据SYN来实现二进制位的同步和确定数据块的起始位。3．信道的通信方式按照信号传送方向和时间的关系，信道的通信方式可以分为三种：单工、半双工和全双工通信。⑴．单工通信⑵．半双工通信⑶．全双工通信4．通信的传输方式⑴．基带传输在数据通信中，表示计算机二进

6、制比特序列0和1的数字信号是典型的矩形脉冲信号，该矩形脉冲信号的固有频带称为基带，矩形脉冲信号称为基带信号。⑵．频带传输利用模拟信号进行数据传输是一种比较普遍的通信方式，即频带传输方式。5．通信线路的连接方式⑴．点到点连接方式⑵.多点连接方式2.3数据的编码和调制技术2.3.1数字数据的数字信号传输2.3.2数字数据的模拟信号传输2.3.3模拟数据的数字信号传输1．数字数据的数字信号传输基带信号在基带传输方式中虽然不需要调制，但却要经过一定的编码才能传输，经过编码的数字信号一般具有便于识别、自带时钟同步、传输效率更高等特点。最常用的数字信号编码方法有不归零编码（NRZ)、曼彻

7、斯特（Manchester）编码等。曼彻斯特（Manchester）编码曼彻斯特编码是目前应用最广泛的编码方法之一，曼彻斯特编码的特点是：1）每比特的周期T分为前T/2和后T/2两部分；2）前T/2传送该比特的反码，后T/2传送该比特的原码。2．数字数据的模拟信号传输数字数据的模拟信号传输是借助于载波信号实现的。载波是频率和幅值固定的周期信号，通常是正（余）弦周期信号。载波的正（余）弦信号可用下列公式表示：u（t）=umsin(ωt+φ)载波u（t）中有三个参量：振幅um、角频率ωt及相位φ。可以通过改