数据通信基础知识.pptx

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1、第2章数据通信基础知识任课教师：李国佳学习目标●了解数据通信的基本概念●　理解数据通信中数据的传输和编码方法●　理解数据交换技术和多路复用技术●　了解差错控制方法和差错控制编码技术任务1：了解数据通信系统计算机之间的通信是资源共享的基础，计算机通信网络的核心是数据通信设施。本任务将学习数据通信系统的组成、基本概念和数据通信的主要技术指标。1.1.1数据通信系统模型1.通信系统用来实现通信过程的系统2．通信系统的基本组成通信系统必须具备3个基本要素：信源、传输介质和信宿。通信系统的一般模型如图所示，包括信源、发送设备、信道、噪声源

2、、接收设备和信宿6个部分。例如：电话，传真，手机，电报，对讲机1.1.1数据通信系统模型（1）信源：作用是将原始信息转换为相应的信号（通常称为基带信号）。（2）发送设备：对基带信号进行各种变换和处理，使其适合在信道中传输。（3）信道：发送设备和接收设备之间用于传输信号的介质。模型中各部分的功能（4）接收设备：对接收信号进行必要的处理和变换后，恢复为相应的基带信号。（5）信宿：将恢复的基带信号转换成相应的原始信息。（6）噪声源：信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处噪声的集中表现。1.1.2数据通信的基本概念1．数据、信息和信号数

3、据（Data）：是记录下来的可以被鉴别的符号，是把事物的某些特征（属性）规范化后的表现形式。具有稳定性和表达性。信息（Information）：是对数据的认识和解释，是对数据进行加工和处理后产生的数据。信号（Signal）：是数据的物理表示形式。在数据通信系统中，传输介质以适当形式传输的数据都是信号。信号是数据或信息的载体，有模拟和数字两种形式1.1.2数据通信的基本概念1．数据、信息和信号数据和信息是有区别:数据是独立的，是尚未组织起来的事实的集合；信息是按照一定要求以一定格式组织起来的数据，某人身高：2.26米今天气温：39

4、度这人很高今天很热数据信息1.1.2数据通信的基本概念2．模拟通信和数字通信根据信道传输信号的差异，通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统：信道中传输模拟基带信号或模拟频带信号的通信系统称为模拟通信系统。数字通信系统：信道中传输数字基带信号或数字频带信号的通信系统称为数字通信系统。3．通信系统的性能指标通信系统的性能指标：有效性：传输信息的效率；可靠性：接受信息的准确度（1）模拟通信系统的性能指标有效性用有效传输频带来度量。可靠性用接收端输出的信噪比来度量。信噪比：指输出信号的平均功率和输出噪声的平均功率之比，单位

5、分贝（dB），即10logS/N（dB）。信噪比越大，通信质量越好。3．通信系统的性能指标（2）数字通信系统的质量指标数字通信系统的有效性用信息传输速率来度量。数字通信系统的可靠性用误码率来度量。传输速率：它是指单位时间内传输的信息量，单位为bit/s误码率：它是指接收错误的码元数与传输的总码元数之比。即传输错误码元的概率。数字通信的主要优点（1）抗干扰能力强（2）便于加密处理（3）易于实现集成化，从而减小通信设备体积和功耗（4）利于采用时分复用实现多路通信图2-2模拟通信和数字通信抗干扰性能的比较2.1.3数据通信的主要技术指

6、标1．数据传输速率(选)（1）比特率S：数据的传输速率，指在有效带宽上，单位时间内传输的二进制代码位（比特）数，单位是“位/秒”，记作bit/s。常用的数据传输速率单位：kbit/s、Mbit/s、Gbit/s与Tbit/s。1kbit/s=1×103bit/s；1Mbit/s=1×106bit/s；1Gbit/s=1×109bit/s；1Tbit/s=1×1012bit/s。1.1.3数据通信的主要技术指标（1）比特率S（选）设T为传输的电脉冲信号的宽度或周期，N为脉冲信号所有可能的状态数，则比特率为S=(1/T)*log2N

7、（bit/s）log2N是每个电脉冲信号所表示的二进制数据的位数（比特数）。如电信号的状态数N=2，即只有“0”和“1”两个状态，则每个电信号只传送1位二进制数据，此时，S=1/T。1.1.3数据通信的主要技术指标（2）波特率B：（选）调制速率，又称码元速率，是数字信号经过调制后的传输速率。波特率指在有效带宽上，单位时间内传送的波形单元（码元）数。B=1/T(Baud)即1波特表示每秒钟传送一个码元。波特率与比特率的数量关系：S=Blog2N1.1.3数据通信的主要技术指标2．信道、信道容量、信道带宽（1）信道：信道是传送信号的

8、通路，（2）信道容量：表示一个信道的最大数据传输速率，单位为位/秒，记作bit/s。（3）信道带宽：指信道上能够传送信号的最高频率与最低频率之差，单位为赫兹（Hz）。1.1.3数据通信的主要技术指标2．信道、信道容量、信道带宽(选学)信道容量的计算：(奈奎斯特定