测控网络与数字通信技术之1.ppt

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1、1ξ7.1数字通信基础ξ7.2数字信号的传输ξ7.3总线通信技术2ξ7.1数字通信基础7.1.1数字通信系统的基本组成信源/信宿：数据的出发点与目的地，成为数据终端设备控制器：控制数据传输的设备，主要功能有：1.链路控制；2.同步；3.差错控制。收发器：收发数据的设备，基本功能是将传输数据信号变换成适用于信道传输的形式。信道：数据传输的通道，包括传输介质和中间通信设备噪声源：耦合到通信系统中的噪声。3ξ7.1数字通信基础7.1.2信道的分类信道的种类（1）有线信道电缆：双绞线、同轴电缆、多芯电缆光缆：光纤（2）无线信道无线电波：微波：频率在300MHz-300GHz的电磁

2、波，波长微米级红外光：发光二极管、激光二极管、光电二极管等4ξ7.1数字通信基础7.1.2信道的分类2.信道的多路复用（1）空分制：按空间划分信道的传输方法如：每对导线只传输一个信号（2）频分制（FDMA）：将一个信道分割成多个频段，每个频段只传输一个信号，每个频段的频谱在信道内互不重叠。资源利用率高、结构简单、但是需要调制解调器（3）时分制（TDMA）：将一个信道分割成多个时间段，每个时间段只传输一个信号，每个信号的时间段在信道内互不重叠。（4）码分制（CDMA）：给每个用户分配一个唯一的伪随机码作为该用户的地址码，然后实现信道复用；在接收端，用与发送端相同的伪随机码进

3、行解码。5ξ7.1数字通信基础7.1.3数据传输形式测控系统中多采用时分制（TDMA），分为如下两种形式：1.基带传输：是指按照数字形式的原样传输，要求信道具有较宽的通频带，否则信号波形会发生畸变。基带传输不需要调制解调器，设备简单。2.频带传输：采用调制解调技术传输信号。常用的有：调幅（PAM）、调频（PFM）、调相（PPM）具有调制解调功能的装置称之为：MODEM。6ξ7.1数字通信基础7.1.4差错控制降低出错率的方法有两种，（1）改善信道的电气性能；（2）增加差错控制手段。差错控制包括：纠错技术和检错技术纠错技术（1）重发纠错：接收端根据约定的方法判断传输是否有错

4、误，并将信息反馈给发送端，若传输有错，发送端再次发送，直至接收端接收到正确数据。（2）自动纠错：发送端发送能够纠错的信息码，接收端发现错误后自动纠错。但是纠错能力有限。（3）混合纠错：（1）与（2）混合使用，先自动纠错，超出自动纠错能力后，要求发送端重新发送数据。7ξ7.1数字通信基础7.1.4差错控制降低出错率的方法有两种，（1）改善信道的电气性能；（2）增加差错控制手段，差错控制包括：纠错技术和检错技术。2.检错技术（1）奇偶校验：奇校验、偶校验给一个n比特数据附加一位（第n+1位——奇偶校验位）来进行奇偶校验。选择奇偶校验位为“0”或者为“1”，使得：奇校验：n+1

5、位数中“1”的个数为奇数；偶校验：n+1位数中“1”的个数为偶数。例如：8位数据“10100111”奇校验：“0”10100111（同或）;偶校验：“1”10100111（异或）问题：错两位怎么办？8ξ7.1数字通信基础7.1.4差错控制降低出错率的方法有两种，（1）改善信道的电气性能；（2）增加差错控制手段。差错控制包括：纠错技术和检错技术2.检错技术（2）累加和校验和垂直异或校验：奇偶校验大多用于单字节，对于多字节传输，可以考虑使用“本方法”，比传输数据多一个字节。累加和：DATA(n+1)=DATA(0)+DATA(1)+DATA(2)+…+DATA(n)垂直异或：

6、DATA(n+1)=DATA(0)xorDATA(1)xor…xorDATA(n)9ξ7.1数字通信基础7.1.4差错控制降低出错率的方法有两种，（1）改善信道的电气性能；（2）增加差错控制手段。差错控制包括：纠错技术和检错技术2.检错技术（3）循环冗余校验（CRC）：CRC是一类重要的线性分组码，编码和解码方法简单，检错和纠错能力强，在通信领域广泛地用于实现差错控制。10ξ7.1数字通信基础7.1.4差错控制2.检错技术（3）循环冗余校验（CRC），也叫（N,K）码：1）基本原理：在发送端根据要传送的K位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的R位监督码（CRC码），

7、附在原始信息后边，构成一个新的二进制码序列数共K+R位，然后发送出去。在接收设备，根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。这个规则，在差错控制理论中称为“生成多项式”。11ξ7.1数字通信基础7.1.4差错控制2.检错技术（3）循环冗余校验（CRC）：2）校验码的具体生成过程为：发送端在基本信息位发送的同时发送端的CRC校验位生成器自动生成CRC校验位（用基本信息位除以一个给定的多项式G(x)生成），一旦基本信息位发送完毕，就将CRC校验位紧接着发送出去。假设发送信息用信息多项式C(X)表示，将C(