数据通信基础知识第二讲

1第2章数据通信基础知识计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-2数据通信方式是指数据在信道上传输所采取的方式。通常有如下分类方法：按信号的类型分模拟通信和数字通信。按数据代码传输的顺序分为串行传输和并行传输。按数据传输的同步方式分为同步传输和异步传输。按数据传输的流向和时间关系分为单工、半双工和双工传输。基带传输与频带传输。2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-31.模拟通信与数字通信2.2数据通信方式模拟通信在线路上传输模拟信号的通信方式数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-42.2数据通信方式数字通信的特点①抗噪声（干扰）能力强②可以控制差错，提高了传输质量③能适应各种通信业务④易于加密、保密性强⑤通信设备微型化、集成化缺点占用频带宽计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-5数字或模拟数据ModulatorDemodulator数字或模拟数据模拟信号g(t)s(t)g(t)载波模拟信道发送方接收方调制解调制调制：对信号源的信息进行处理,使其变为适合于信道传输形式的过程。解调：接受方将收到的已调制的信号还原成原信号。2.2数据通信方式2.调制与解调计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-6对模拟信号的调制对模拟信号调制的实质是频谱搬移。其作用和目的是：将调制信号转换成适合于信道传输的已调信号；实现信道的多路复用；提高信道利用率；减少干扰，提高系统抗干扰能力；实现传输带宽与信噪比之间的互换。2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-7Φ：相位A:振幅ω：角频率调制的基础是载波，载波有三要素：幅度、频率和相位，针对载波的不同要素对它进行调制。2.2数据通信方式对数字信号的调制计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-8振幅键控ASK—调幅（AM）用载波的两个不同振幅表示0和1移频键控FSK—调频（FM）用载波的两个不同频率表示0和1移相键控PSK—调相(PM)用载波的起始相位的变化表示0和12.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-9绝对调相相对调相2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-103、并/串行通信并行通信定义将数据以成组方式在两条以上的并行信道上同时传输。发送端10011101接收端10011101并行通信信道2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-11适用情况通信距离较近的情况优点字符同步、速度快缺点需要传输信道多、设备复杂、成本高2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-12串行通信定义数据流以串行方式在一条信道上传输。2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-13适用情况通信距离较远的情况优点该方法实现简单，采用较多缺点为解决收、发方码组或字符同步，需要外加同步措施；速度慢。2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-144、单/双工通信单工通信定义数据单向传输适用无线电广播、有线电广播、电视2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-15半双工通信定义信息流可以在两个方向上传输，但同一时刻只限于在一个方向传输。适用对讲机优点节省传输线路缺点效率低2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-16全双工通信定义数据能同时沿信道的两个方向传输，即通信的一方在发送信息的同时也能接收信息，其收、发信道分开设置。适用计算机网络中数据通信特点效率高但结构复杂、成本高2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-175、异步传输和同步传输同步技术在通信过程中，为保证发送端发送的信息能够被接收端正确无误地接收,要求发送端和接收端动作的起始时间和频率保持一致的技术。需解决的问题同步脉冲频率数据从什么时候开始，什么时候结束2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-18异步传输定义发送端在数据前面加上起始位，在数据后面加上停止位，接收端通过识别起始位和停止位来接收数据。异步传输方式中，通信双方各自使用独立的定位时钟。优点：频率的漂移不会积累；每两个字符之间的间隔时间不固定；缺点：传输效率低2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-19同步传输定义：同步传输（SynchronousTransmission）采用位同步（即按位同步）技术，以固定的时钟频率串行发送数字信号。通信双方必须建立准确的同步系统，并在其控制下发送和接收数据。优点：效率高。缺点：和异步的优点相对应2.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-202.2数据通信方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-21基带传输在信道上直接用基带信号（方波）传送数据。频带传输将数字信号调制成模拟信号后再发送和传输的方式。和基带传输的区别和传统模拟传输的区别2.2数据通信方式6、基带/频带/宽带传输计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-22宽带传输将宽的频带划分成若干个子频带，分别用这些子频带来传输各类不同的信号，多用于广域网宽带接入技术，如ADSL。2.2数据通信方式6、基带/频带/宽带传输计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-232.3数据编码技术t码元1码元2码元3码元4码元5信号数据编码是用两个不同的电平来表示两个不同的二进制数0和1。数据编码技术定义分类不归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-242.3数据编码技术1、不归零制NRZ用负电平表示0，正电平表示1，正负直接转换，中间不在无电平处停留。缺点：不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-252.3数据编码技术2、曼彻斯特编码编码方法是将每个码元分成两个相等的间隔；码元“1”是由高至低电平转换，即其前半个码元的电平为高电平，后半个码元的电平为低电平。码元“0”是从低电平到高电平的变换，即其前半个码元的电平为低电平，后半个码元的电平为高电平。0010011110计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-262．数字数据的数字信号编码（3）差分曼彻斯特编码（DifferenceManchester）。差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进。与曼彻斯特编码不同的是，每位二进制数据的取值根据其开始边界是否发生跳变决定。若一个比特开始处“有跳变”，则表示“0”；若一个比特开始处“无跳变”，则表示“1”。在局域网通信中，差分曼彻斯特码更常用，其每个码位中间的跳变被专门用作定时信号，用每个码开始时刻有无跳变来表示数字“0”和“1”。计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-272．数字数据的数字信号编码计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-282.3数据编码技术4、模拟数据的数字信号编码使模拟数据能在数字信道上传输采样定理如果模拟信号的最高频率为F，若以≥2F的采样频率对其采样，则从采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。采样按一定间隔对语音信号进行采样量化编码把每个样本舍入到最接近的量化级别上对每个舍入后的样本转为二进制码计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-293．模拟数据的数字信号编码计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-30复用的基本思想当信道的传输能力大于每个信源的平均传输需求时，多个信息源可共享一个公共信道。把公共信道划分成多个子信道，每个子信道传输一路数据，称为多路复用。2.4多路复用技术1、概述DEMUX复用器解复用器共享信道MUX信源信宿计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-312.3.3多路复用技术1．频分多路复用（FDM）计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-32频分多路复用技术的典型应用－－－ADSL计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-332.3.3多路复用技术2．时分多路复用（TDM）计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-343．模拟数据的数字信号编码答案：C计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-353．模拟数据的数字信号编码答案:（15）D(16)A计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-363．模拟数据的数字信号编码答案:C计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-373．模拟数据的数字信号编码答案:A计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-383．模拟数据的数字信号编码答案:B计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-39电路交换电路交换（也叫线路交换）在信息（数据）的发送端和接收端之间，直接建立一条临时通路，供通信双方专用，其它用户不能再占用，直到双方通信完毕才能拆除。计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-401、报文交换发送数据时，可以不管数据长度，把数据当作一个整体，并在数据中加上目的地址、源地址与控制信息，并按照一定的格式打包后组成一个报文。存储转发交换计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-41电路交换数据交换方式存储转发交换报文交换报文分组交换数据报方式虚电路方式计算机网络技术沈阳理工大学应用技术学院PPT2-422.5.1差错控制方法1．差错控制差错:是指在数据通信中，接收端接收的数据与发送端发出的数据不一致的现象。目前广泛用于差错检测的奇偶校验码和循环冗余码