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1、第2章数据通信原理第2章数据通信原理2.1通信系统的基本组成通信三要素：信源：信息的发送者（人，机器等）信宿：信息的接收者（人，机器等）载体：传送信息的媒体（信道）；信源信宿载体（信道）噪声源2.2信道信息可以单向传输的途径，（包括传输媒体和中继通信设施）◆有线信道：明线、电缆、光纤等，能量集中◆无线信道：自由空间，红外、微波等，能量发散◆模拟信道：支持模拟信号传输：电话线、双绞线等信号的衰减，长距离的信号传输，需安装放大器◆数字信道：支持数字信号传输（光纤等）变换器:将信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号：数字信号－－模拟
2、信号的转换反变换器：将信道上的信号还原成信宿能够接收的信息信道带宽与信道容量信道带宽：信道可以不失真地传输信号的频率范围信道容量：信道在单位时间内可以传输的最大信号量数据传输速率(bps)：信道在单位时间内可以传输的最大比特数信道容量和信道带宽成正比：带宽越大，容量越大局域网带宽：10Mbps，100Mbps，1000Mbps广域网：64Kbps、2Mbps、155Mbps、622Mbps2.5Gbps差错率/误码率由于噪声的影响和信道带宽的限制，信号可能发生失真差错率/误码率：传输比特总数与其中出错比特数的比值Pe=出错比特数传
3、输/比特总数例：传输10000比特,有2比特出错，Pe＝2/10000差错率越高表示信道的质量越差信道的差错率与信号的传输速率和传输距离成正比2.3变换器/反变换器—调制/解调与编码/解码模拟传输系统（电话网、X.25分组交换网等）数字传输系统（宽带ISDN等）调制/解调：利用模拟信道支持数据信息传输的技术调制：将数据信息变换成适合于模拟信道上传输的电磁波（称为载波）信号，（数字-->模拟）解调：将从模拟信道上收取的载波信号还原成数据信息。（模拟-->数字）调制解调器：具有调制/解调功能的通信设备。电话网主机主机PC机调制方法：调
4、幅：（幅度调制或移幅键控法ASK）：将不同的数据信息（0和1）调制成不同幅度但相同频率的载波信号；1111000000数字信息数据帧调幅调频：（频率调制或移频键控法FSK）：将不同的数据信息（0和1）调制幅度相同,但不同频率的载波信号；1111000000数字信息数据帧调频调制方法：调制方法：调相：（相位调制或移相键控法PSK）：利用相邻载波信号的相位变化值来表示相邻信号是否具有相同的数据信息值，此时的幅度和频率均不发生变化。1111000000数字信息数据帧调相调制方法：1111000000数字信息数据帧调幅调频调相调制速率（波
5、特率）波特率（信道速率），指调制设备每秒可调制的符号个数，即信道上每秒传输的符号个数。(baud)数据传输速率：信道在单位时间内可以传输的最大比特数数据传输速率波特率当每个符号仅对应于两个数值时，波特率和数据传输速率相等；二相调制：两种相位变化表示0，1，表示1位（1比特）四相调制：四种相位变化表示00,01,10,11,（2比特）八相调制：八种相位变化表示000,001,010...,111（3比特）数据传输速率＝波特率×log2N(N--调制的线路状态数）01001110数据信息调制01图2－3幅度和频率的组合调制（2倍速）1
6、5。45。图2－4相位-幅度组合调制（4倍速）75。105135。165。195。285。255。225。315。345。●●●●●●●●●●●●●●●●二相调制：两种相位变化表示0，1，N=2，表示1比特四相调制：四种相位变化表示00,01,10,11,N=4，表示2比特八相调制：八种相位变化表示000,001,010...,111，N=8，表示3比特在图“相位—幅度组合调制”中，调制相位分别为15◦、45◦、75◦、105◦、135◦、…、345◦，并分别在45◦、135◦、225◦、315◦处采用两种不同的幅度值。相位-幅度
7、的16种组合代表了16个码元值，每个码元可携带4个二进制位的数据信息，因此可以得到4倍波特率的信道数据传输速率。调制/解调器的选择和应用1)性能：速率、功能等2)用途：使用的场合3)符合相关标准4)符合当地有关部门的入网规定注意：Modem需成对使用，所有通信双方的Modem一定要匹配一台主呼，另一台被呼用户方一般为主呼电话网PC机1ISP服务器PC机2主呼主呼被呼编码/解码(COdingandDECoding)实现模拟信息与数字信号之间的转换生产控制、用数字信道传输模拟信息等编码：将模拟信息转换为数字信号的过程解码：将数字信号还
8、原为模拟信息的逆过程电话线数字网光纤ModemCodec电话线光纤ModemCodec数字模拟数字模拟数字脉码调制技术（PCM）采样：通过某种频率的取样脉冲将模拟信息的值取出，变连续的模拟信息为离散信号。量化：量化的目的是确定采样出的模拟信号的数值
