数据通信原理PPT课件.ppt

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1、一、课程介绍数据通信原理是在介绍了数据通信系统构成及有关基本概念的基础上，对数据信号的基带传输、频带传输和数字数据传输这三种基本传输方式从理论上进行了详细的论述，然后介绍了差错控制的基本理论及应用，接着讨论了数据通信的几种交换方式（如电路交换、报文交换、分组交换和帧方式），继而分析了通信协议，最后介绍了分组交换网、帧中继网、数字数据网（DDN）的基本构成及应用。数据通信原理是一门非常重要的专业课，通过对本课程的学习，能使同学们对数据通信的基本概念、数据通信网等有一个较全面的了解，并能掌握一定的数据通信基本理论和有关数据通信技术的一些应用技能。学好这门课对学习后继课程打下一个良好的基础，同时

2、也会对从事通信和计算机等方面的工作有所帮助。二、教学目的数据通信的重要性：计算机之间的通信：数据通信通信网的发展趋势：电话网三网融合就是数据通信（可见它的重要性）计算机网有线电视网宽带IP网目录第1章绪论第2章数据通信基础知识第3章数据信号的基带传输第4章数据信号的频带传输第5章差错控制与信道编码第6章物理层接口与传输控制教程第7章数据交换技术第1章绪论目的要求本章介绍数据通信有关的重要概念和定义，要求理解数据通信系统的构成、数据传输速率、方式、质量和信道容量的基本内容。授课内容1.1数据通信及系统组成1.2数据通信传输方式1.3数据通信系统质量指标1.4数据通信网与计算机网络返回目录1.

3、1数据通信及系统组成1.1.1消息、信息及数据的关系1.1.2数据通信系统组成1.1.3数据通信及其特点返回目录1.1数据通信及系统组成信息与网络的时代，几大互联网：CASNet、CERnet、CHINAGBN、Chinanet(163网)、UNInet、CNCNET、与其他网络物理隔离服务于军队的军网这几大网络为我国数据通信的应用和发展提供强大而多样的网络平台，而数据通信也为这些网络提供了可靠而坚实的技术基础。1.1.1消息、信息及数据的关系1、消息消息是指通信过程中传输的具体原始对象，如电话中语音，电视中图像，电报中电文，雷达中目标的距离、高度、方位，遥测系统中测量的数据等。这些消息在

4、物理特征上各不相同，所以各种消息的组成亦不相同。特点：能够被通信双方理解可以传递2、信号把消息转换成适合于信道传输的物理量，就是信号。信号携带着消息，它是消息的运载工具。通信中的信号有电信号和光信号两种。信号可以分为模拟信号和数字信号。模拟信号是指信号的某一参量可以取无穷多个值，并且与原始消息直接对应的信号，如话音信号及其按照抽样定理所得的PAM样值信号等；数字信号是指信号的某一参量只能取有限多个值，且与原始消息不直接对应的信号，如计算机终端输出的二进制信号及其经过PSK、FSK等调制方式调制后所得的信号等模拟信号与数字信号之间的相互转换：模拟信号一般通过PCM脉码调制(PulseCode

5、Modulation)方法量化为数字信号，即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值，例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级，实用中常采取24位或30位编码；数字信号一般通过对载波进行移相(PhaseShift)的方法转换为模拟信号。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号。讨论：（1）数字信号与模拟信号的区别就在于是根据幅度取值上是否离散而定的。（2）模拟信号与数字信号二者之间，在一定条件下是可以相互转换的。根据信道上传输的信号形式的不同，可以分为两类通信方式。模拟通信：以模拟信号的形式传递消息。采用频分复用实线多路通信（频分复用是利用各路信号在信道上占用不同

6、的频率范围，同在一条信道上传输，并且互不干扰）。数字通信：以数字信号的形式传递消息。采用时分复用实线多路通信（时分复用是利用各路信号咋信道上占有不同的时间间隙，同在一条信道上传输，并且互不干扰）。3、信息香农认为：信息是有秩序的量度，是人们对事物了解的不确定性的消除或减少。信息是对组织程度的一种测度，信息能使物质系统有序性增强，减少破坏、混乱和噪音。根据香农的有关信息的定义，那么信息是如何度量的呢？显然，信息量与不确定性消除程度有关，量度信息多少的测度就是信息量。一则离散消息包含的信息量可表示为：其中P表示该消息发生的概率；底数a决定了信息量的单位，它可以任意取值，常取2、10、e：a=2

7、I=-log2P单位为比特（bit）a=eI=-lnP单位为奈特（nat）a=10I=-lgP单位为哈（hartley）a=MI=-logMP单位为M进制信息单位数据通信中若数据采用二进制传输，此时将二进制的每个符号“0”或“1”称为码元。当两个码元等概出现时，每个码元包含的信息量为：I=log22=1bit因此通常常将二进制序列称为比特流，但若两个码元出现的概率不等，此时每个码元包含的信息量已不是1bit。更一般的情况