计算机网络与数据通信 电子教案(1-5章) 第03章_数据传输技术.pptVIP

* 第3章 数据传输技术 3.1 概 述 3.1.1通信的历史 自古以来，信息的交换一直在进行，诸如通信、交换意见、交流思想等，这些都是广义上的通信。最简单的通信方式就是交谈，声音通过空气媒质把要交换的信息带到了对方，完成了通信过程，这种通信方式有其固有的缺点就是通信距离短，只能以米(m)为单位。古时候远距离通信有书信和烽火台，但它们的信息量有限。这些都不是现代意义上的通信。 现代意义上的通信以电报和电话的产生为标志。电报方面，1835年莫尔斯发明了电报，1837年发明了莫尔斯电码，同年，出现了电磁式有线电报机，1896年马可尼发明了无线电报机。电话方面，1876年贝尔发明了电话机，1878年人工交换局出现，1892年自动交换局出现。在此后的近100年间，人类主要的通信方式就是这两种形式，它们为人类社会的快速发展发挥了积极的作用。 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 20世纪30年代开始，随着各种通信方面的理论的形成，如：调制理论、信息论、噪声理论、预测理论和统计理论等，使得通信技术取得了一系列的突破。50年代形成了以电话为主电报为辅的通信体系。 在此后的50年间，随着电子技术的发展，器件方面出现了重大突破，由最初的电子管发展为晶体管、集成电路、可编程逻辑器件、超大规模集成电路。人类发明了更多的电器设备，如：收音机、电视机、雷达、卫星、计算机等，使人类的通信进入了一个全新的阶段。 第3章 数据传输技术 3.1.2 数据通信 数据通信是随着计算机技术发展而发展起来的通信方式，它的历史简单地说就是计算机网络的发展历史。1946年第一台计算机在美国诞生，到20世纪60年代形成了第一代计算机网络(ARPANET)，它只有4个节点，而且只为军方和研究机构服务，不对公众开放。70年代后，随着大规模集成电路和超大规模集成电路的发展，引发了计算机技术的飞速发展，计算机网络也由最初的ARPANET发展到今天的Internet。但数据通信不仅仅是网络通信，它还包括其他一些方面，诸如电视、卫星、电话、微波等方面。数据通信网为计算机网络提供了更便利、更广泛的信息传输信道。 第3章 数据传输技术 3.2 数据传输的电学基础 数据在传输通道中是以电信号的形式传输的。电信号在传输通路中使用两种基本形式进行：一种为模拟传输方式；另一种为数字传输方式。在模拟传输方式中，需要注意的问题是保真，也就是保持波形不变，如电话、部分电视节目、音频传输设备等。它的优点是带宽较窄，只占用了部分带宽，适合于多路频分复用；缺点是信号容易失真，不失真恢复信号困难。在数字传输方式中，传输的是电平编码，各电平之间的电位差较大，容易识别，也容易保持其性质不变。它的优点是信号抗干扰能力强，比模拟传输更容易保真；缺点是带宽大，占用了整个通道，不适合频分复用，这是由数字信号的特性决定的。 第3章 数据传输技术 基带传输与频带传输 所谓的基带指的是基本频带，也就是传输数据编码电信号所固有的频带，这种信号称为基带信号。所谓的基带传输也就是把基带信号直接加到信道上而不作任何处理，直接进行传输。基带传输方式传输的常常是数字信号，但数字信号被调制之后也可以进行频带传输。 在进行远距离数据传输时，一般要借用已有的通信网络，如电话网和微波网。原始的数字信号是基带信号，无法直接在这些网络中传输，这时就要将带宽很宽的数字信号变为带宽较窄的模拟信号。新的模拟信号由一个或几个频率组成，占用了一个固有的频带，这种传输方式称为频带传输。这种频带传输的模拟信号和原始的模拟信号含义是不同的，原始的模拟信号幅值和频率都发生改变，而频带传输的信号只有其中的一个参数发生变化，我们把模拟传输和频带传输统称为模拟传输。使用频带传输有两个优点：一是适应了公共信道的要求；二是容易实现多路复用(也就是后边介绍的频分复用和时分复用)。 第3章 数据传输技术 3.3 数据传输的基础知识 3.3.1 并行传输与串行传输 根据在传输介质中的存在状态和先后顺序，数字传输可分为并行传输和串行传输。 1. 并行传输 并行传输——在传输过程中同一个字节数据中的各个位同时传输，也就是一次传输一个字节，在时间上是同时的。采用这种方式，一位数据占用一条数据线，根据数据位的不同，需要不同的数据通道。最常见的是我们用的并行打印机，它一次传输一个字节，通过并口线和计算机相连。 2.串行传输 串行传输——在传输过程中，同一个字节的各个不同的位按顺序先后发送，在同一个信道上传输。这种方式下，一个并行的数据被改造成了一个二进制数据流。在这种传输模式下，传输速率明显低于并行传输，但