数据通信技术基础PPT学习教案.pptx

数据通信技术基础
数据通信基本知识
信息、数据与信号
信息是在人们之间传递的知识，数据是信息的具体表现形式，其本身是各种各样的物理符号或它们的组合。
信息涉及到数据的内容和解释。
信号是数据的电子或电磁编码，数据必须经过编码转换为电信号后才能在传输介质中传输。
数据和信号都有两种不同的形式
一种称为模拟数据和信号
另一种称为数字数据和信号。
存在两种数据、两种信号，就有四种类型的编码组合
即数字数据分别编码成数字信号或模拟信号，模拟数据分别编码成模拟信号或数字信号。
第1页/共104页
通信的基本要求
通信的双方完成一次通信需要满足三个基本要求：
一是双方有通信的愿望；
二是通信的双方之间有信息传递的信道，也即是说通信要经过传输介质以及有关的传输设备；
三是通信双方要遵循通信的规则和约定，即通信双方按照通信协议传输信息，并能理解这些通信协议。
第2页/共104页
信道
信道与电路并不等同，信道表示信号的通路，一般是用来表示向某一个方向传输信息的媒体
一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
信道与传输介质也是有区别的
传输介质是指用于连接两个或多个网络节点的物理传输线路 。
通信信道建立在传输介质之上
包括传输介质和通信设备。
第3页/共104页
差错率/误码率
由于噪声的影响和信道带宽的限制，
信号可能发生失真。
差错率/误码率：传输比特总数与其中出错比特数的比值
Pe = 出错比特数传输/比特总数
例： 传输10000bit, 有2bit出错，
Pe ＝ 2/10000
差错率越高表示信道的质量越差
信道的差错率与信号的传输速率
和传输距离成正比
第4页/共104页
数据通信传输系统模型
一个数据通信系统由
源系统、传输系统、目的系统三部分组成
数据通信系统的模型
接收的信号
发送的信号
输入
信息
输出
信息
输入
数据
输出
数据
目的系统
源系统
传输系统
信源
变换器
信宿
反变换器
信道
第5页/共104页
信源：信息的发送者，是发出各种信息（语言、文字、图象或者数据）的信息源
信宿：信息的接收者，信息传输的目的地；
载体：传送信息的媒体；（信道）
注意：噪声的存在和对通信的影响
信源
信宿
载体（信道）
噪声源
通信系统的基本组成
第6页/共104页
变换器：将信源发出的信息变换成载体（信道）上可传输的格式；
反变换器：将载体（信道）上可传输的信息变换成信宿可识别/处理的格式。
信源
信宿
载体（信道）
噪声源
反变换器
变换器
通信系统的基本组成
第7页/共104页
信道的最大容量
信道传输数据的能力是受到限制的，信道的最大容量与信道的带宽有关。
奈奎斯特定理的公式为（理想信道）：
C = 2H log2 L (bps)
香农在1936年给出了有热噪声信道的最大容量，香农定理的公式为：
C = H log2(1+S/N) (bps)
第8页/共104页
调制速率和数据传输率
在计算机网络中信号的传输有两种数据速率
即调制速率和位数据速率。
调制速率也称为码元速率、波形速率或信号速率
指的是每秒种发送信号的数目，单位为波特(baud)。
数据传输率为每秒种发送的二进制位数
单位为bps，读作每秒位。
两种数据速率之间的关系为：
C = B log2 N (bps)
其中：C为数据传输率；
B为调制速率；
N为一个信号可能取值的个数。
第9页/共104页