网络规划设计师之数据通信基础二.PDF

网络规划设计师 之 数据通信基础(二) 高级项目经理 任铄 QQ ：1530841586 本章内容 • 2.1 数据通信概述 • 2.2 数据通信系统 • 2.3 数据调制和编码 • 2.4 多路复用技术 • 2.5 数据交换方式 • 2.6 传输介质 • 2.7 检错与纠错 2 一、数据通信系统模型 数据通信系统是指以计算机为中心，用通信线路 与分布式的数据终端连接起来，执行数据通信的 系统。 DTE ：计算机系统和终端设备都是数据终端设备 DCE （数据通信设备）：通信线路上的设备，如交换 机和其他一些中间设备，它们是网络设备的总称。 信道是传输信息经过的路径，是连接DTE的线路，包 括传输介质和有关设备。 按照信道中所传输信号的形式不同，通信系统可以 进一步分为模拟通信系统和数字通信系统。 信源编码的主要功能是把人的话音以及机器产生的 如文字、图表及图像等模拟信号变换成数字信号， 即所谓的模/数(A/D)变换。 在数字系统中，信源编码一般包括模拟信号的数字 化和压缩编码两个范畴，压缩编码对数字信号进行 处理，去除或减少信号的冗余度。 根据信道媒质特性，对编码后的数字信号还要经调 制后再送入信道中，如光纤信道中的光调制，无线 信道中的调频、调相、调幅等。 二、通道速率的计算 1 ．香农理论 香农理论描述了有限带宽、有随机热噪声信道的 最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比（ S/N ，简称信噪比）之间的关系。 dB =10×lg(S/N) 例如，S/N=1000时，用分贝表示就是30dB。 如果带宽是3kHz ，则极限数据速率是： 2. 奈奎斯特(Nyquist)定理 奈奎斯特定理（也称为奈式定理）：如果一个任意 的信号通过带宽为H的低通滤波器，那么每秒采样 2H次就能完整地重现通过这个滤波器的信号。以每 秒高于2H次的速度对此线路采样是无意义的。 B=2W 其中W是理想低通信道的带宽，单位为赫兹(Hz)。 单位是Baud （波特），1波特为每秒传送1个码元。 码元传输速率也称为调制速率。 码元的传输速率受奈氏准则的制约，所以要提高数 据的传输速率，就必须设法使每个码元能携带更多 个比特的信息量，这就需要采用多元制的调制方法。 本章内容 • 2.1 数据通信概述 • 2.2 数据通信系统 • 2.3 数据调制和编码 • 2.4 多路复用技术 • 2.5 数据交换方式 • 2.6 传输介质 • 2.7 检错与纠错 10 一、模拟数据通过模拟通道传送 模拟数据通过模拟通道传送的调制方式主要有调 幅、调频和调相以及正交调幅几种方式。 1.调幅 调幅是载波频率固定，载波的振幅随着原始数据 的幅度变化而变化。调幅技术最常见的应用就是 在收音机中。 高级项目经理 任铄 QQ ：1530841586 2.调相 载波的相位对其参考相位的偏离值随调制信号的 瞬时值成比例变化的调制方式，称为相位调制， 或称调相。调相和调频有密切的关系。调相时， 同时有调频伴随发生；调频时，也同时有调相伴 随发生，不过两者的变化规律不同。 3. 调频 是相位的倒数和原始数据信号成正比。这两种调 制方式载波的振幅不会变化，而频率随原始数据 的振幅变化而变化。 二、模拟数据使用数字通道传送 模拟数据必须转变为数字信号，才能在数字通道 上传送，这个过程称为“数字化”。要经过采样 、量化、编码三个步骤。 1 ．采样 每隔一定时间间隔，取模拟信号的当前值作为样 本，该样本代表了模拟信号在某一时刻的瞬时值 。一系列的样本可以用来表示模拟信号在某一区 间随时间变化的值。 2 ．采样定理 如果一个信号f(t)以固定的时间间隔，并以高于 最大主频率两倍的速率进行采样，那么这些样本 就包含了原信号中的所有信息。