第二章数据通信基础ppt课件.ppt

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1、1第二章数据通信基础2这里讲的通信不单指计算机通信，而是数据通信，如打电话、有线电视接收信号等也属于数据通信。数据通信基础传输系统输入信息输入数据接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号正文正文数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机型数据通信基础发送的信号数据通信系统基本模型2.1数据通信的基本概念数据通信是通过各种不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算机，或计算机和计算机连接起来，从而完成数据传输、信息交换和

2、通信处理等任务。2.1.1信息和数据1、信息信息是对客观事物的反映。信息有各种存在形式，如数字、声音、图形、图像等。2、数据数据通信基础数字化的信息称为数据，被传输的二进制代码称为数据，是信息的表示形式。数据是信息的载体，信息则是数据的内在含义或解释。数据有两种：数字数据和模拟数据。取连续值的数据称为模拟数据，如成绩、名次等；取离散值的数据称为数字数据，如声音的强度、灯光的亮度等。3、信号信号是数据在传输过程中电信号的表示形式。主要形式有：数据通信基础模拟信号：连续变换的电信号，它的取值可以是无限个

3、。数字信号：是一种离散信号，它的取值是有限的。数据通信基础信息、数据、信号的关系信息数据信号数据通信基础2.1.3码元和码字在数据传输过程中，在使用时间阈的波形表示数字信号时，代表不同离散值的基本波称为码元。码元是构成信息编码的最小单位。将计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”。例如二进制数字1000001是由7个码元组成的序列，通常称为码字。数据通信基础数据通信基础2.1.2信道和信道容量1、信道信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。物理信道是指用来传送信号或数据

4、的物理通路，由传输介质及其附属设备组成。逻辑信道也是指传输信息的一条通路，是在物理信道上传递不同种类信息的信道。信道按照使用权限分为专用信道和公用信道。信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。 信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。数据通信基础1.信道带宽与信道容量信道带宽是指信道中传输的信号在不失真的情况下所占用的频率范围，通常称为信道的通频带，单位用赫兹（Hz）表示。信道带宽是由信道的物理特性所决定的，例如，电话线路的频率范围在300～3400Hz，则它的带宽300～3400H

5、z。信道容量是衡量一个信道传输数字信号的重要参数。信道容量是指单位时间内信道上所能传输的最大比特数，用每秒比特数（bps）表示。当传输的信号速率超过信道的最大信号速率时，就会产生失真。信道数据通信基础香农(C·Shannon)定理1948年，香农考虑了信道受到随机噪声干扰的因素，提出香农定理。ClaudeShannon认为，在有噪声的环境中，信道容量将与信噪功率比有关。根据香农(Shannon)定理，在给定带宽为W、信噪功率比为S/N的信道中，最大数据传输速率C为:式中,S/N常用分贝形式来表示，为

6、信噪功率比，其计算公式如下：数据通信基础例：一个数字信号通过两种物理状态，经信噪比为20dB的3kHz带宽信道传送，其数据率不会超过多少？解按Shannon定理，在信噪比为20dB的信道上，信道最大容量为已知信噪比电平为20dB，信噪比用分贝表示，其计算公式如下：则信噪功率比S/N=100，由此得C=3000×log2(1+100)=3000×6.66=19.98kb/s即数据率不会超过19.98kb/s。返回信号功率P1噪声功率P2(dB)数据通信基础2.1.4数据通信系统主要技术指标1、比特率比

7、特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。2．波特率：波特率是一种调制速率，也称波形速率。它针对在模拟信道上进行数字传输时，从调制解调器输出的调制信号，每秒钟载波调制状态改变的次数。或者说在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（baud）。数据通信基础3．误码率误码率指信息传输的错误率，也称误码率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。4、吞吐量吞吐量是单位

8、时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中，吞吐量=信道容量×传输效率。5、数据传输率数据通信基础数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。一般来说，数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定，如果每一位所占时间越小，则速率越高。其中，B是数字信号的脉冲频率，即波特率，N是调制电平数。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