多路传输-系统课件
合集下载
多路复用和多址技术
式中， xi,yi(1,1) i = 1, 2, …, N
互相关系数定义：
(x,
Байду номын сангаас
y)
1 N
N i1
xi
yi
两码组正交的必要和充分条件:
(x,y)0
例：
s1 ( 1, 1, 1, 1)
s s
2 3
( 1, 1, 1, 1) ( 1, 1, 1, 1)
s 4 ( 1, 1, 整1理,课件1)
整理课件
2
9.2 频分复用(FDM)
➢ 方法：采用SSB调制搬移频谱，以节省频带。
➢ 3路频分复用电话通信系统原理
话音输入1
300 ~ 3400 Hz
低通
相乘
4.3 ~ 7.4 kHz
带通
话音输入2
300 ~ 3,400 Hz
低通
4 kHz
f1
8.3 ~ 11.4 kHz
相乘
带通
多路信号输出
话音输入3
➢ 主要优点： 便于信号的数字化和实现数字通信。 制造调试较易，更适合采用集成电路实现。 生产成本较低，具有价格优势。
➢ 国际电信联盟(ITU)建议： 准同步数字体系PDH 同步数字体系 SDH
整理课件
7
9.3.1 准同步数字体系(PDH)
层次
E-1
E
E-2
体 E-3
系
E-4
E-5
T-1
14
➢ 复接帧结构图
第I组(212 b) 1~1011 12 13~212
告 警国内用 复接帧 同步码
支路比特
复接帧 (848 b)
第II组(212 b)
第III组 (212 b)
第八章-多路复用技术PPT课件
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
2
第八章 多路复用技术
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
3
频分多路复用技术
• 所谓频分复用(Frequency division Multiplexing，FDM ) 是指按照频率的不同来区分多路信号的方法。
23
帧与复帧结构
• 帧同步码组为X0011011，它插入在偶数帧的TS0时隙， 其中第 一位码“X”保留作国际电话间通信用。接收端识别出帧同步码 组后，即可建立正确的路序。
• TS16为信令时隙， 插入各话路的信令。在传送话路信令时，若 将TS16所包含的总比特率集中起来使用，则称为共路信令传送； 若将TS16按规定的时间顺序分配给各个话路，直接传送各话路 所需的信令，则称为随路信令传送。
帧同步时隙
偶帧 TS0
×0
0
1
1
0
1
1
帧同步信号
奇帧 TS0
× 1 A1 1
1
1
1
1
保留给国 内通信用
话路 时隙 CH1～15
F1 TS16
F2 TS16
0 0 0 0 1 A2 1 1
复帧同 步信号
备用比特
abcdabcd
CH1信令
CH16信令
abcdabcd
话路 时隙 CH16～29
CH2信令
CH17信令
17
TDM, 分用(Demultiplexing)
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
18
异步TDM(Asynchronous TDM)
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
19
时分复用的PCM系统
话音1 话音2 话音3
多路复用技术完整ppt课件
传输时延与抖动
传输时延
指信号从发送端传输到接收端所需的 时间，通常以毫秒（ms）为单位。传 输时延与信号传播速度、传输距离和 信道带宽等因素有关。
抖动
指信号在传输过程中产生的时间不确 定性，通常以微秒（μs）为单位。抖 动会导致信号在接收端产生时间上的 偏移，影响通信系统的性能。
04
多路复用技术应用实例
看。
数字电视多路复用
数字电视采用时分多路复用技术 ，将音频、视频、数据等多种信 息复用到同一数字信号中进行传 输，提高信号传输效率和节目质
量。
05
多路复用技术性能评估与 优化
性能评估指标及方法
吞吐量
衡量系统处理能力的关 键指标，表示单位时间 内成功传输的数据量。
时延
数据从发送端到接收端 所需的时间，反映系统
多路复用技术完整 ppt课件
演讲人： 日期：
contents
目录
• 多路复用技术概述 • 多路复用技术分类 • 多路复用技术关键参数 • 多路复用技术应用实例 • 多路复用技术性能评估与优化 • 多路复用技术发展趋势与挑战
01
多路复用技术概述
定义与基本原理
定义
多路复用技术是一种将多个信号 组合在一条物理信道上进行传输 的技术，接收端再将复合信号分 离出来。
缺点
设备生产比较复杂，会因滤波器件特 性不够理想和信道内存在非线性而产 生路间干扰。
信道复用率高，允许复用的路数多， 同时它的分频方便。
时分多路复用
原理
将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。每一时间片由复用 的一个信号占用，而不像FDM那样，同一时间同时发送多路信号。
优点
传输的是数字信号，差错可控；安全性高。
《传输网技术概述》课件
应用场景
在传输网中，数字信号处理技术用于改善信号质 量，减小噪声和干扰，提高传输性能。
3
优点
数字信号处理技术具有精度高、稳定性好、灵活 性强的优点，可广泛应用于各种通信系统和传输 网中。
光通信技术
光通信技术定义
光通信技术是一种利用光波作为信息载体进行传 输的通信方式。
应用场景
在传输网中，光通信技术主要用于长距离、大容 量的信息传输，如骨干网、城域网等。
总结词：移动性、灵活性 总结词：高速移动接入 总结词：广泛覆盖
详细描述：移动通信网络以其移动性、灵活性强的特点 ，广泛应用于手机、平板电脑等移动终端设备的数据传 输服务。
详细描述：移动通信网络能够提供高速移动接入服务， 满足用户在移动过程中对数据传输速度的需求，如在线 视频会议、实时音视频传输等。
详细描述：移动通信网络具有广泛覆盖的优点，能够满 足城乡各类用户的需求，为远程医疗、在线教育等应用 提供了可靠的技术支持。
成熟阶段
现代传输网技术已经非常 成熟，可以支持各种不同 的应用场景，如视频会议 、在线教育、云计算等。
传输网技术的应用场景
01
02
03
04
通信行业
传输网技术是通信行业的基础 ，用于实现语音、数据、视频
等信息的传输。
广播电视行业
传输网技术用于实现广播电视 节目的传输和分配。
企业和机构
企业和机构可以利用传输网技 术实现内部网络的互联互通，
模拟信号与数字信号
传输网技术主要处理数字信号，但也可以传输模拟信号。数字信号和模拟信号 在传输过程中具有不同的特性和要求。
信号调制与解调原理
信号调制
在传输过程中，为了将信息加载到载波信号上，需要对载波 信号的某些参数进行调制。常见的调制方式包括振幅调制、 频率调制和相位调制。
在传输网中，数字信号处理技术用于改善信号质 量，减小噪声和干扰，提高传输性能。
3
优点
数字信号处理技术具有精度高、稳定性好、灵活 性强的优点，可广泛应用于各种通信系统和传输 网中。
光通信技术
光通信技术定义
光通信技术是一种利用光波作为信息载体进行传 输的通信方式。
应用场景
在传输网中，光通信技术主要用于长距离、大容 量的信息传输，如骨干网、城域网等。
总结词：移动性、灵活性 总结词：高速移动接入 总结词：广泛覆盖
详细描述：移动通信网络以其移动性、灵活性强的特点 ，广泛应用于手机、平板电脑等移动终端设备的数据传 输服务。
详细描述：移动通信网络能够提供高速移动接入服务， 满足用户在移动过程中对数据传输速度的需求，如在线 视频会议、实时音视频传输等。
详细描述：移动通信网络具有广泛覆盖的优点，能够满 足城乡各类用户的需求，为远程医疗、在线教育等应用 提供了可靠的技术支持。
成熟阶段
现代传输网技术已经非常 成熟，可以支持各种不同 的应用场景，如视频会议 、在线教育、云计算等。
传输网技术的应用场景
01
02
03
04
通信行业
传输网技术是通信行业的基础 ，用于实现语音、数据、视频
等信息的传输。
广播电视行业
传输网技术用于实现广播电视 节目的传输和分配。
企业和机构
企业和机构可以利用传输网技 术实现内部网络的互联互通，
模拟信号与数字信号
传输网技术主要处理数字信号，但也可以传输模拟信号。数字信号和模拟信号 在传输过程中具有不同的特性和要求。
信号调制与解调原理
信号调制
在传输过程中，为了将信息加载到载波信号上，需要对载波 信号的某些参数进行调制。常见的调制方式包括振幅调制、 频率调制和相位调制。
《频分多路复用》课件
PART 05
总结与展望
REPORTING
频分多路复用的总结
频分多路复用是一种利用频率划分信 道，将多个信号调制到不同频率载波 上，实现并行传输的通信技术。
频分多路复用的应用场景广泛，包括 广播、电视、卫星通信道利用 率高、抗干扰能力强、频带资源丰富 等。
随着技术的发展，将出现更高效的调制方式，进 一步提高频分多路复用的传输速率和频谱利用率 。
与其他技术的融合
未来，频分多路复用将与其他通信技术如MIMO 、协同通信等融合，以提供更可靠、高速的数据 传输服务。
PART 04
频分多路复用的实际应用 案例
REPORTING
频分多路复用在通信网络中的应用
《频分多路复用》 PPT课件
REPORTING
• 频分多路复用概述 • 频分多路复用的技术实现 • 频分多路复用的优势与挑战 • 频分多路复用的实际应用案例 • 总结与展望
目录
PART 01
频分多路复用概述
REPORTING
定义与特点
定义
频分多路复用是一种利用不同的 频率通道传输多个信号的通信技 术。
频分多路复用在广播电台中的应用
广播节目的频分多路复用
在广播电台中，频分多路复用技术用于将多个不同的广播节 目调制到不同的频段上，然后通过一个共同的载波进行传输 。这样可以让多个节目在同一时间共享同一频段，提高了频 谱利用率。
广告和音乐的插播
在广播节目中，广告和音乐通常会被安排在不同的频段上进 行插播，以避免干扰主要节目的播放。频分多路复用技术使 得这些插播内容可以在不影响主节目质量的情况下进行传输 。
频分多路复用在雷达系统中的应用
雷达信号的频分多路复用
在雷达系统中，频分多路复用技术用于将多个不同的雷达信号调制到不同的频段 上，以提高雷达的探测能力和分辨率。通过将不同的目标反射的回波信号解调到 不同的频段上，可以实现多目标跟踪和识别。
有线电视网络的基本知识PPT课件
ห้องสมุดไป่ตู้
二级光链路
分分配配网网
ON：光节点
城域网广播信道基本结构模型
Internet
SC
无线接入 无线接入（公众用户）
MC 核心网络 SC
SC
信息 中心
CM
HFC接入（公众用户）
OU
LAN
LAN接入 （集团用户）
LAN接入 （公众用户）
MC：主中心 SC：分中心 CM：线缆调制解调器OU：光接收单元
图2 城域网交互信道结构模型 （骨干环型，多种接入方式）
各省市有线电视网络公司
各地有线电视网络公司
用户
有线数字电视广播示意图
数字电视内容
有线广播电视分配网
电视机成为 家庭多媒体
信息终端
视频 点播
在线 游戏
电视 短信
信息 服务
网上 冲浪
两个重要定义
• 有线电视CATV （Cable Television） • 用射频电缆、光缆、多路微波或其组合来传输、
• 由广播、交互两个信道组成的用射频电缆、光缆、 微波、数据电缆或及其组合来传输、分配和交换 图像、声音及数据信号的城域宽带、多业务有线 广播电视网络。
广电宽带城域网的五个要素
1、信道构成-具有广播和交互两个信道，分别用于完
成广播式和交互式业务；
2、物理介质-可采用射频电缆、光缆、微波、数据电
缆或及其组合多种传输介质；
65-87 MHz
87-108MHz
下
行
110-1000MHz 业 务
业务内容
上行窄带数据业务、网络管理 （上行）
上行宽带数据业务
上行窄带数据业务、网络管理 （上行）
过渡带
广播业务 模拟电视及数字电视广播 网络管理控制（下行）
二级光链路
分分配配网网
ON：光节点
城域网广播信道基本结构模型
Internet
SC
无线接入 无线接入（公众用户）
MC 核心网络 SC
SC
信息 中心
CM
HFC接入（公众用户）
OU
LAN
LAN接入 （集团用户）
LAN接入 （公众用户）
MC：主中心 SC：分中心 CM：线缆调制解调器OU：光接收单元
图2 城域网交互信道结构模型 （骨干环型，多种接入方式）
各省市有线电视网络公司
各地有线电视网络公司
用户
有线数字电视广播示意图
数字电视内容
有线广播电视分配网
电视机成为 家庭多媒体
信息终端
视频 点播
在线 游戏
电视 短信
信息 服务
网上 冲浪
两个重要定义
• 有线电视CATV （Cable Television） • 用射频电缆、光缆、多路微波或其组合来传输、
• 由广播、交互两个信道组成的用射频电缆、光缆、 微波、数据电缆或及其组合来传输、分配和交换 图像、声音及数据信号的城域宽带、多业务有线 广播电视网络。
广电宽带城域网的五个要素
1、信道构成-具有广播和交互两个信道，分别用于完
成广播式和交互式业务；
2、物理介质-可采用射频电缆、光缆、微波、数据电
缆或及其组合多种传输介质；
65-87 MHz
87-108MHz
下
行
110-1000MHz 业 务
业务内容
上行窄带数据业务、网络管理 （上行）
上行宽带数据业务
上行窄带数据业务、网络管理 （上行）
过渡带
广播业务 模拟电视及数字电视广播 网络管理控制（下行）
传送网技术基础PPT课件
终端复用器是把多路低速信号复用成一路高速信号，或者反
过来把一路高速信号分接成多路低速信号的设备。
2 34 140/155 155
单位MBit/s
STM-N TM
终端复用器
-23-
6.2.3 SDH网络中的基本网元(续)
分插复用器（ADM:add/drop multiplexer ）
分插复用器是在高速信号中分接（或插入）部分低速信号的 设备。
含 STM-1 数 1 4 16
•采用WDM（波分复用）技术，实现更高速率的信号传输。 （如10Gb/s系统） •目前国际上采用WDM技术已研制出400Gb/s系统。
-19-
6.2.2 SDH光同步传输网简介(续)
SDH网络定义 是由一些基本网络单元（NE）组成，在传输媒质上进 行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络， 它具有全世界统一的网络节点接口（NNI）。
分为复用段层和 再生段层。复用 段层用于传送复 用段终端之间信 息的网络。再生 段层网络是用于 传递再生中继器 之间以及再生中 继器与复用终端 之间信息的网络。
电路层 通道层 段层 物理层
通道层网络为电路层 网络节点（如交换机） 提供透明的通道（即 电路群）。
传
传 输 媒
送 涉层及实际的传输媒
质
质，如光纤、双绞
-2-
传送网技术
6.1 传送网概述 6.2 PDH和SDH网的基本概念 6.3 数字复接技术 6.4 SDH自愈网原理 6.5 传送网主要性能技术指标 6.6 我国SDH网络结构
-3-
6.1.1 传送网概述
1. 什么是传送网?
是指在不同地点的各点之间完成信息传递功能的一种网 络。
2. 传送与传输的区别
过来把一路高速信号分接成多路低速信号的设备。
2 34 140/155 155
单位MBit/s
STM-N TM
终端复用器
-23-
6.2.3 SDH网络中的基本网元(续)
分插复用器（ADM:add/drop multiplexer ）
分插复用器是在高速信号中分接（或插入）部分低速信号的 设备。
含 STM-1 数 1 4 16
•采用WDM（波分复用）技术，实现更高速率的信号传输。 （如10Gb/s系统） •目前国际上采用WDM技术已研制出400Gb/s系统。
-19-
6.2.2 SDH光同步传输网简介(续)
SDH网络定义 是由一些基本网络单元（NE）组成，在传输媒质上进 行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络， 它具有全世界统一的网络节点接口（NNI）。
分为复用段层和 再生段层。复用 段层用于传送复 用段终端之间信 息的网络。再生 段层网络是用于 传递再生中继器 之间以及再生中 继器与复用终端 之间信息的网络。
电路层 通道层 段层 物理层
通道层网络为电路层 网络节点（如交换机） 提供透明的通道（即 电路群）。
传
传 输 媒
送 涉层及实际的传输媒
质
质，如光纤、双绞
-2-
传送网技术
6.1 传送网概述 6.2 PDH和SDH网的基本概念 6.3 数字复接技术 6.4 SDH自愈网原理 6.5 传送网主要性能技术指标 6.6 我国SDH网络结构
-3-
6.1.1 传送网概述
1. 什么是传送网?
是指在不同地点的各点之间完成信息传递功能的一种网 络。
2. 传送与传输的区别
通信基础PPT课件
26
数字通信的缺点
占用的频带宽
例： 一路模拟电话占用4kHz信道带宽 一路数字电话占用 ？信道带宽
27
带宽
信号是时间的函数，也可以表示为频率的函数。 根据傅立叶信号分析理论，任何信号都是由各
种频率的成分组成，其中每一成分都是正弦波 (或余弦波)。
例如某信号按傅立叶变换后为:
s(t)＝sin2πft+1/3 sin3(2πft)+1/5 sin5(2πft)
数字数据编码成数字信号 数字数据编码成模拟信号 模拟数据编码成数字信号 模拟数据编码成模拟信号
35
信号的传输方向
单工方式 半双工方式 全双工方式
36
数字数据编码成数字信号
数字信号是一系列离散的不连续的电压脉冲， 每一脉冲称为一个信号码元。编码技术就是从 数据比特到信号码元的变换。
线路利用率高 数据传输的可靠性高
缺点：
节点存储/转发的延时较大 不适合交互式通信
报文长度没有限制
62
分组交换
是针对报文交换的缺点而提出的一种改 进方式
仍属于“存储/转发”交换方式 但以更短的、标准的报文即分组
按传输信号分类
模拟信道：传输模拟信号 数字信道：传输数字信号
11
双绞线
12
同轴电缆
13
光纤
14
微波传播
15
通信卫星
16
蜂窝传输
17
两类通信
模拟通信 数字通信
18
模拟通信
利用模拟信号来传递数据的过程称为模 拟通信，普通电话、广播、电视等都属 于模拟通信
模拟通信系统一般由信源、调制器、信 道、解调器、信宿以及噪声源组成
24
数字通信的优点
数字通信的缺点
占用的频带宽
例： 一路模拟电话占用4kHz信道带宽 一路数字电话占用 ？信道带宽
27
带宽
信号是时间的函数，也可以表示为频率的函数。 根据傅立叶信号分析理论，任何信号都是由各
种频率的成分组成，其中每一成分都是正弦波 (或余弦波)。
例如某信号按傅立叶变换后为:
s(t)＝sin2πft+1/3 sin3(2πft)+1/5 sin5(2πft)
数字数据编码成数字信号 数字数据编码成模拟信号 模拟数据编码成数字信号 模拟数据编码成模拟信号
35
信号的传输方向
单工方式 半双工方式 全双工方式
36
数字数据编码成数字信号
数字信号是一系列离散的不连续的电压脉冲， 每一脉冲称为一个信号码元。编码技术就是从 数据比特到信号码元的变换。
线路利用率高 数据传输的可靠性高
缺点：
节点存储/转发的延时较大 不适合交互式通信
报文长度没有限制
62
分组交换
是针对报文交换的缺点而提出的一种改 进方式
仍属于“存储/转发”交换方式 但以更短的、标准的报文即分组
按传输信号分类
模拟信道：传输模拟信号 数字信道：传输数字信号
11
双绞线
12
同轴电缆
13
光纤
14
微波传播
15
通信卫星
16
蜂窝传输
17
两类通信
模拟通信 数字通信
18
模拟通信
利用模拟信号来传递数据的过程称为模 拟通信，普通电话、广播、电视等都属 于模拟通信
模拟通信系统一般由信源、调制器、信 道、解调器、信宿以及噪声源组成
24
数字通信的优点
ch频分多路复用解析实用PPT课件
第16页/共39页
4.2.1 FDM基本原理
• 发送端：
• 调制合成传输（复合信号）
图4-4 频分复用发送器
第17页/共39页
FDM基本原理
• 接收端：
• 滤波(BPF)解调(Demodulator)
图4-4 频分复用接收器
第18页/共39页
FDM处理过程
• FDM频分多路复用是一个模拟过程，多用 于模拟信号的传输。 FDM系统最常见的应 用就是电话系统。
第3页/共39页
第4章 多路复用技术
• 4.1 多路复用的基本概念 • 4.2 频分多路复用(FDM)
• 4.2.1 FDM原理
• 4.2.2 FDM标准化 • 4.2.3 FDM 性能评价 • 4.2.4 FDM应用系统_电话系统 • 4.2.5 FDM应用系统_有线电视
• 4.3 波分多路复用 • 4.4 同步时分多路复用(TDM) • 4.5 统计时分多路复用(STDM) • 4.6 多路复用技术的比较
第25页/共39页
FDM应用系统_电话系统
图4-7 三个话音信号多路复用频谱图
第26页/共39页
FDM应用系统_电话系统
• 注意两个问题：
• 第一，防止串扰问题。如果相邻话路信号的频 带重叠，串话现象就可能发生。如前所述，对 话音信号来说，它的有效带宽只有3000Hz， 如果取信道子频带为4000Hz，就可以避免串 扰现象的发生。
• 国际长途网 • 树形结构：由各国长途电话网互联而成
第29页/共39页
汇接区A
主叫用户
汇接区B
终端用户 分局 汇接局
市话汇接网络
汇接区C
通话路由
第30页/共39页
被叫用户
4.2.1 FDM基本原理
• 发送端：
• 调制合成传输（复合信号）
图4-4 频分复用发送器
第17页/共39页
FDM基本原理
• 接收端：
• 滤波(BPF)解调(Demodulator)
图4-4 频分复用接收器
第18页/共39页
FDM处理过程
• FDM频分多路复用是一个模拟过程，多用 于模拟信号的传输。 FDM系统最常见的应 用就是电话系统。
第3页/共39页
第4章 多路复用技术
• 4.1 多路复用的基本概念 • 4.2 频分多路复用(FDM)
• 4.2.1 FDM原理
• 4.2.2 FDM标准化 • 4.2.3 FDM 性能评价 • 4.2.4 FDM应用系统_电话系统 • 4.2.5 FDM应用系统_有线电视
• 4.3 波分多路复用 • 4.4 同步时分多路复用(TDM) • 4.5 统计时分多路复用(STDM) • 4.6 多路复用技术的比较
第25页/共39页
FDM应用系统_电话系统
图4-7 三个话音信号多路复用频谱图
第26页/共39页
FDM应用系统_电话系统
• 注意两个问题：
• 第一，防止串扰问题。如果相邻话路信号的频 带重叠，串话现象就可能发生。如前所述，对 话音信号来说，它的有效带宽只有3000Hz， 如果取信道子频带为4000Hz，就可以避免串 扰现象的发生。
• 国际长途网 • 树形结构：由各国长途电话网互联而成
第29页/共39页
汇接区A
主叫用户
汇接区B
终端用户 分局 汇接局
市话汇接网络
汇接区C
通话路由
第30页/共39页
被叫用户
《计算机网络与通信》PPT课件
第二章数据通信基础
本章主要介绍数据通信的基本概 念、数据传输技术、多路复用技 术、数据交换技术及差错控制技 术
编辑ppt
1
2.1 数据通信的基本概念
数据通信系统的基本组成 数据通信的几个基本概念 模拟传输和数字传输 数据通信系统的质量指标
编辑ppt
2
2.1.1 数据通信系统的基本组成
1、通信系统的基本模型
5
2.1.2 数据通信的几个基本概念
1、信号频带及频谱分析 （2）周期性非正弦信号的傅氏级数及频谱特性
现在给出一个数学描述。假设s(t)是一个周期为P的周期函数。 依据傅立叶变换的其中一种形式：
s(t)a 2 0i 1[a i co 2 P is)t (b i si2 n P i)t(]
编辑ppt
8
2.1.2
我们来看一个列子，令s(t)为:
s(t) 1 1
0t;2t3;4t5;... t2;3t4;5t6;...
这是一个周期为2π的方波。
s(t)
1
t
2 3 4 5 6 7
8
-1
编辑ppt
9
2.4.2 模拟信号
1. 傅立叶变换
因为它是一个周期函数（周期为2），所以可以把它写成一个傅立叶级数。 在这里，所有的常量ai(i≥0 )都为0。常量bi定义为
6
2.1.2 数据通信的几个基本概念
1、信号频带及频谱分析 （2）周期性非正弦信号的傅氏级数及频谱特性
（还有其他的形式，但这种更适合我们这里的需要。）
其中的系数ai和bi被定义为:
ai
2 P/2s(t)cos2(it)dt
P P/2
P
bi
P/2
2 s(t)si P
本章主要介绍数据通信的基本概 念、数据传输技术、多路复用技 术、数据交换技术及差错控制技 术
编辑ppt
1
2.1 数据通信的基本概念
数据通信系统的基本组成 数据通信的几个基本概念 模拟传输和数字传输 数据通信系统的质量指标
编辑ppt
2
2.1.1 数据通信系统的基本组成
1、通信系统的基本模型
5
2.1.2 数据通信的几个基本概念
1、信号频带及频谱分析 （2）周期性非正弦信号的傅氏级数及频谱特性
现在给出一个数学描述。假设s(t)是一个周期为P的周期函数。 依据傅立叶变换的其中一种形式：
s(t)a 2 0i 1[a i co 2 P is)t (b i si2 n P i)t(]
编辑ppt
8
2.1.2
我们来看一个列子，令s(t)为:
s(t) 1 1
0t;2t3;4t5;... t2;3t4;5t6;...
这是一个周期为2π的方波。
s(t)
1
t
2 3 4 5 6 7
8
-1
编辑ppt
9
2.4.2 模拟信号
1. 傅立叶变换
因为它是一个周期函数（周期为2），所以可以把它写成一个傅立叶级数。 在这里，所有的常量ai(i≥0 )都为0。常量bi定义为
6
2.1.2 数据通信的几个基本概念
1、信号频带及频谱分析 （2）周期性非正弦信号的傅氏级数及频谱特性
（还有其他的形式，但这种更适合我们这里的需要。）
其中的系数ai和bi被定义为:
ai
2 P/2s(t)cos2(it)dt
P P/2
P
bi
P/2
2 s(t)si P
《传输基础资料》课件
VS
VPN
虚拟私人网络，通过加密网络连接来保护 数据传输的安全性，常用于远程访问公司 内部网络资源。
安全传输协议
SSL/TLS
用于保护互联网上传输的数据，提供数据加密 和身份验证功能。
IPSec
用于保护IP层的数据传输，提供数据加密和完 整性保护功能。
FTPS
基于SSL/TLS的FTP协议，用于安全地传输文件。
详细描述
在通信领域，传输技术是实现语音、视频、数据等信 息传递的关键技术，如光纤通信、卫星通信等。在广 播电视领域，传输技术用于实现节目信号的远程传输 和分配，如数字电视广播、IPTV等。在物联网和智能 家居领域，无线传输技术用于实现各种智能设备的互 联互通和远程控制。此外，在交通、安防、工业自动 化等领域，传输技术也发挥着重要作用。
用于电子邮件传输的协议。
Telnet
一种远程登录协议。
传输协议的选择与比较
01
根据应用需求选择合适的传输协议
不同的应用场景需要不同的传输协议，例如，对于需要可靠数据传输的
应用，应选择TCP；对于实时性要求较高的应用，应选择UDP。
02
考虑网络环境
不同的网络环境对传输协议的要求也不同，例如，在带宽受限的环境中
06
传输安全
数据加密技术
对称加密
加密和解密使用相同密钥的方式。常见的对称加密算法有AES、 DES等。
非对称加密
加密和解密使用不同密钥的方式。常见的非对称加密算法有RSA、 ECC等。
混合加密
结合对称加密和非对称加密的优点，以提高数据传输的安全性。
防火墙与VPN技术
防火墙
用于阻止未经授权的访问和数据传输， 通过过滤网络流量来保护内部网络资源 。
DSP原理与应用DSP系统设计PPT课件
3.3V 3A
EN PG
可调 5A
EN PG
3.3V 5A
EN PG
第14页/共56页
电源
电源器件选型：常用器件（2）
开关电源控制器：
➢ 双路输出
TPS56300： 5V 1.3V～3.3V（可设置） 取决于MOS 管
TPS5602： 管
5V 可调节
取决于MOS
➢ 单路输出
TPS56100： 5V 1.3～2.6V（可设置） 管
优点：
➢ 电路简单 ➢ 占地小 ➢ 频率范围宽：1Hz～400MHz ➢ 驱动能力强：可提供多个器件使用
缺点：
➢ 成本较高 ➢ 频率生产时已确定，多个独立的时钟需
要多个晶振
注意：
➢ 使用时要注意时钟信号电平，一般为5V 或3.3V，要求1.8V电平的时钟不能选用， 如VC5401、VC5402、VC5409和F281x
TI DSP更提供多种灵活的时钟选项：
➢ 片内／片外振荡器 ➢ 片内PLL ➢ PLL分频／倍频系数可由硬件／软件配置
不同的DSP时钟可配置的能力可能不同，使用前应参考各自的数据 手册
第24页/共56页
时钟
时钟电路：晶体
优点：
➢ 电路简单：只需晶体＋2个电容 ➢ 价格便宜，占地小 ➢ 时钟信号电平自然满足要求
UART（RS232、RS422/RS485） CAN总线 USB ……
DSP系统需要的电源种类 数字电源和模拟电源 电源滤波 电源对PCB布局的影响 供电方案及器件选型 上电次序 电源监视与系统监视 电源电路实例
电源
第4页/共56页
电源
给TI DSP供电
核
I/O
电源 电源
第06章-IO系统设计ppt课件(全)
◦ 数据传输率等于所连接外设中速度最高的外设速率
A1 A2 …
B1 B2 …
通道 A1 A2 … B1 B2 … C1 C2 …
C1 C2 …
图6.16 选择通道传送方式示意图
（3）数组多路通道
◦ 综合前两种通道的优点，可连接多台高速设备，允许几 台设备并行工作，以成组交叉方式传送。每个外设都有 数据缓冲区。
硬件中断（硬中断）：是一个异步信号，表明需要注意、 或需要改变执行一个同步事件。
软件中断（软中断）：是利用硬件中断的概念，用软件方 式进行模拟，实现宏观上的异步执行效果。
外部中断：一般是指由计算机外设发出的中断请求，如： 键盘中断、打印机中断、定时器中断等。外部中断是可以 屏蔽的中断。
内部中断：是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错等） 或运算出错（除数为零、运算溢出、单步中断等）所引起 的中断。内部中断是不可屏蔽的中断。
主存
…
12H JMP 200 向量地址 13H JMP 300
14H JMP 400
入口地址 200 打印机服务程序
入口地址 300 显示器服务程序
… ……
图6.10 通过向量地址寻找入口地址
图6.12 链式排队线路和设备编码器
直接存储器访问方式(Direct Memory Access，DMA)， 是一种直接依靠硬件在主存与I/O设备间进行数据传送，且 在 数 据 传 送 过 程 中 不 需 CPU 干 预 的 I/O 数 据 传 送 控 制 方 式 。 CPU与接口的数据传送的具体过程由硬件（DMA Controller， DMAC，DMA控制器）完成，传送速度比通过CPU快。 （1）CPU暂停方式 （2）周期挪用方式（周期窃取方式） （3）交替访问内存方式
A1 A2 …
B1 B2 …
通道 A1 A2 … B1 B2 … C1 C2 …
C1 C2 …
图6.16 选择通道传送方式示意图
（3）数组多路通道
◦ 综合前两种通道的优点，可连接多台高速设备，允许几 台设备并行工作，以成组交叉方式传送。每个外设都有 数据缓冲区。
硬件中断（硬中断）：是一个异步信号，表明需要注意、 或需要改变执行一个同步事件。
软件中断（软中断）：是利用硬件中断的概念，用软件方 式进行模拟，实现宏观上的异步执行效果。
外部中断：一般是指由计算机外设发出的中断请求，如： 键盘中断、打印机中断、定时器中断等。外部中断是可以 屏蔽的中断。
内部中断：是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错等） 或运算出错（除数为零、运算溢出、单步中断等）所引起 的中断。内部中断是不可屏蔽的中断。
主存
…
12H JMP 200 向量地址 13H JMP 300
14H JMP 400
入口地址 200 打印机服务程序
入口地址 300 显示器服务程序
… ……
图6.10 通过向量地址寻找入口地址
图6.12 链式排队线路和设备编码器
直接存储器访问方式(Direct Memory Access，DMA)， 是一种直接依靠硬件在主存与I/O设备间进行数据传送，且 在 数 据 传 送 过 程 中 不 需 CPU 干 预 的 I/O 数 据 传 送 控 制 方 式 。 CPU与接口的数据传送的具体过程由硬件（DMA Controller， DMAC，DMA控制器）完成，传送速度比通过CPU快。 （1）CPU暂停方式 （2）周期挪用方式（周期窃取方式） （3）交替访问内存方式
计算机网络教学课件-ch2 物理层-1
事件
事件 S decides to send pkt to D S starts sending pkt S finishes transmitting pkt to D
D begins to recv pkt
D recvs entire pkt and delivers to application
信息(Information)
是数据的内容或解释
信号(Signal)
是数据的电磁或电子编码
传输(Transmission)
指信号的传递
8
信息通过数据通信系统的传输过程
把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地 信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输
频基带带/宽传带输传输
使数字数据能在数字信道上传输 把数字数据转换成某种数字脉冲信号
常见的有两类：不归零码和曼彻斯特编码
不归零码（NRZ，Non-Return to Zero）
二进制数字0、1分别用两种电平来表示；
常用－5V表示1，＋5V表示0；
缺点：
存在直流分量，传输中不能有变压器或电容； 不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。
外界：闪电、串扰、电气设备
内部：介质特性（衰减、延迟－与频率有关）
6
2.1 数据通信基础
模拟信号
时间上连续，包含无 穷多个信号值
数字信号
时间上离散，仅包含 有限数目的信号值。 最常见的是二值信号
t a） 模拟信号
t b） 数字信号
7
2.1 数据通信基础
数据(Data)
传递（携带）信息的实体
波分复用WDM （Wave Division Multiplexing）
按波长划分不同的信道，用于光纤传输
CAN基础知识ppt课件
22
CAN 总线组成-硬件（导线信号）
显性电平和隐形电平
CAN总线电平的差值： 电压为2V时，显性位对应“0”， 电压为0V时，隐性位对应“1”， 在一个时刻总线上只有一种电平， 显性或隐性。
23
CAN 总线组成-硬件（导线信号）
差分传输抗干扰具有很强的能力
由于CAN-H线和CAN-L线是紧 密的放置在一起的，所以干扰脉 冲X就总是有规律地同时作用在 两条线上。
CAN总线
1
CAN
Controller（控制器）
Area（局域）
Network（网络）
CAN Bus-控制器局域网络总线
2
CAN 总线系统介绍
历史: CAN是由 Bosch 和 Intel在八十年代末开发,用于 连接客车和卡车ECU的标准化的总线系统。 CAN2.0标准在1991年发布，迄今沿用。 1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和 ISO11519（低速应用）。 如今CAN总线在自动化领域中作为现场总线普遍使 用。
一般推荐如下： 普通双绞屏蔽型 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 20 AWG ，电缆外径7.7mm左 右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时， 屏蔽层一端接地！ 普通双绞屏蔽型 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18AWG ，电缆外径8.2mm左 右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时， 屏蔽层一端接地！ 铠装双绞屏蔽型 ASTP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG ，电缆外径12.3mm左 右。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防爆要求 的场所。使用时，建议铠装层两端接地，最内层 20 屏蔽一端接地！
CAN 总线组成-硬件（导线信号）
显性电平和隐形电平
CAN总线电平的差值： 电压为2V时，显性位对应“0”， 电压为0V时，隐性位对应“1”， 在一个时刻总线上只有一种电平， 显性或隐性。
23
CAN 总线组成-硬件（导线信号）
差分传输抗干扰具有很强的能力
由于CAN-H线和CAN-L线是紧 密的放置在一起的，所以干扰脉 冲X就总是有规律地同时作用在 两条线上。
CAN总线
1
CAN
Controller（控制器）
Area（局域）
Network（网络）
CAN Bus-控制器局域网络总线
2
CAN 总线系统介绍
历史: CAN是由 Bosch 和 Intel在八十年代末开发,用于 连接客车和卡车ECU的标准化的总线系统。 CAN2.0标准在1991年发布，迄今沿用。 1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和 ISO11519（低速应用）。 如今CAN总线在自动化领域中作为现场总线普遍使 用。
一般推荐如下： 普通双绞屏蔽型 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 20 AWG ，电缆外径7.7mm左 右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时， 屏蔽层一端接地！ 普通双绞屏蔽型 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18AWG ，电缆外径8.2mm左 右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时， 屏蔽层一端接地！ 铠装双绞屏蔽型 ASTP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG ，电缆外径12.3mm左 右。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防爆要求 的场所。使用时，建议铠装层两端接地，最内层 20 屏蔽一端接地！
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CAN H
4.5V 2.5V 0.5V
CAN L
4.5V 2.5V 0.5V
t CAN H
+
S
CAN L -
t
多路传输的界面
输入 输出
计算控制器
电子设备
多路传输的界面
协议控制器 线路的界面 总线
信息的发送或者接 收
将信息放在帧里面或 者将信息从帧里面取
出来
总线上帧的发送 和接收
通讯信息的格式（帧）
4.5V 0.5V
t
Data
+
S
DataB -
t
多路传输的界面
输入 输出
计算控制器
电子设备
多路传输的界面
协议控制器 线路的界面 总线
信息的发送 或者接收
将信息放在帧里面或 者将信息从帧里面取
出来
总线上帧的 发送和接收
通讯信息的格式（帧）
开始
鉴别
VAN总线
通讯
信息
检查 Ack. 结束
VAN的特性；
1985
1995
LA DIMINUTION DU VOLUME DU CABLAGE : ENJEU MAJEUR 95 -2000
MCN001
多路传输的原理
设备A
提供的信息 接收的信息
A1
C1
B2
A2 A3
C1
A2
A4
B1
A2 A1
B2
B1
B1 提供的信息 接收的信息 B2
B1
C2
A1
B2 B3
输。 我们选用的就是这种连接方式。
串联类型的通讯总线
总线进行帧的传输。 它由两根截面为0.6平方 毫米的绝缘铜线组成。
它们传输反相位的电 信号。
这两根线将铰接在一起。
网络结构；
我们应该区分两种不同的需求； ➢ 计算机间信息交流是快速的。 ➢ 控制和功率元件之间的信息交流不需要立即
处理，但是应该小于驾驶员感觉的时间。
4.5V 2.5V 0.5V
Can L
4.5V 2.5V 0.5V
10110010
这两根线之间的电位差可以 对于两个不同的逻辑状态进行 编码。 t
➢ 如果CAN H – CAN L > 2 那么比特为 0
➢ 如果CAN H – CAN L = 0 那么比特为 1
t
这种办法确保：
➢限制传输辐射， ➢ 补偿接地差， ➢ 能够很好地抗干扰。
•
旁观者的姓名永远爬不到比赛的计分 板上。 。20.8.1 020.8.1 007:58: 2307:5 8:23August 10, 2020
•
我不理解这句话的意思。。2020年8月 10日上 午7时5 8分20. 8.1020. 8.10
•
渐进思想是创新的最大敌人。。2020 年8月10 日星期 一上午 7时58 分23秒0 7:58:23 20.8.10
•
无须匆忙，该来的总会来，在对的时 间，和 对的人 ，因为 对的理 由。。2 020年8 月上午 7时58 分20.8.1 007:58 August 10, 2020
•
人在得意时须沉得住傲气；失意时则 要忍得 住火气 。2020 年8月10 日星期 一7时5 8分23 秒07:58: 2310 August 2020
多路传输
培训主题：
为什么要采用多路传输； 多路传输的原理； VAN网络； CAN网络；
为什么要采用多路传输？
简化线束 ➢ 减少重量； ➢ 减少成本； ➢ 减少尺寸； ➢ 减少连接器的数量。
可以进行设备之间的通讯 ➢ 丰富了功能。
通过信息共享减少传感器的数量。
线束的变化
EVOLUTION DU CABLAGE
METRES (longueur de cablage)
NOMBRE D扞NTERCONNEXIONS
2000 1800 1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
0
1960
1985
1995
1800 1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
0
1960
•
企业的出路在于产品更新换代。。07: 58:2307 :58:230 7:588/ 10/2020 7:58:23 AM
•
在企业内部，只有成本。。20.8.1007: 58:2307 :58Aug -2010-A ug-20
•
人人是人才，赛马不相马，给每一个 愿意干 事的人 才以发 挥才干 的舞台 。。07: 58:2307 :58:230 7:58M onday, August 10, 2020
CAN网络.
控制地区网
为何选择 CAN？
在世界范围被广泛运用。 工业领域的使用 在欧洲汽车工业里面被大量使用（已经超过5年了）。 抗电磁干扰的性能。
结构
它是多主类型。
1630
7800
7715
1320
最少10厘米
最大40米
BSI
➢ 2个线路终端， ➢ 遵守设备和总线之间的限制条件， ➢ 每个总线最多有8个站。
多主或者主/从类型的自由结构。 数据传输速度：
最大250 KTs 对于 VAN 舒适性为125 KTs ， 对于 VAN 车身为62.5 KTs 。 信息场可以达到28 Octets。
可以能够有一个对话帧，帧里面带回答要求。
每根总线最多16站。
只有帧相关的计算机进行确认。
可以有降级模式
•
学而不厌，诲人不倦。—《论语》。 上午7时 58分23 秒上午 7时58 分07:58: 2320.8. 10
•
管理就是把复杂的问题简单化，混乱 的事情 规划化 。。20. 8.1020. 8.1007: 5807:58 :2307:5 8:23Aug-20
•
金钱损失了还能挽回，一旦失去信誉 就很难 挽回。 。2020 年8月10 日星期 一7时5 8分23 秒Monday, August 10, 2020
•
自知之明是最难得的知识。。20.8.102 020年8 月10日 星期一 7时58 分23秒2 0.8.10
谢谢各位！
结构
BSI
6301
6037
主从结构
BSI 7215 8410 8415 多主结构
结构
VAN结构为一种自由结构，与汽车的布线非常 适合。
M
E
M
E
M
E
M
E
M
每根总线最多16站
VAN协议；
两根线组成总线，Data和DataB U Data
4.5V
0.5V
U DataB
4.5V 0.5V
01001101
CAN网
BSI
诊断接口
只针对VAN网上的计算 机。
VAN网 舒适性
VAN网 车身
网络结构；
VAN 车身2 62.5 KTs
CAN 250 KBs
VAN车身.1 62.5 KTs
VAN 舒适性. 125 KTs
类型 307
VAN网络.
车身网
为何选择 VAN？
系统的独立性， 抗电磁干扰性， 车身元件成本的最优化（伺服计算机）， 可能的降级模式；
开始
鉴别
CAN总线
通讯
信息
检查 Ack. 结束
CAN的特性；
多主带两个线路终端电阻的结构。
数据传输速度： 最大为1MBit/s (Mega Bit /秒)
PSA 为250 Kbit/s 信息场可以达到8 Octets。
每根物理总线最多8站。
网络所有的计算控制器进行确认。
•
每一个优秀的人，都有一段沉默的时 光。那 一段时 光，是 付出了 很多努 力，忍 受孤独 和寂寞 ，不抱 怨不诉 苦，日 后说起 时，连 自己都 能被感 动日子 。。20. 8.1020. 8.10Monday, August 10, 2020
结构
网络联通性的检查可以通过测量CAN H和CAN L之间 的电阻进行。
BSI
CAN H
ECM
60
60
R
60
60
CAN L
(60 + 60) x (60 + 60) (60 + 60) + (60 + 60) = 60
R > 60 线路断开 R < 60 线路短路
CAN协议；
两根线构成总线，CAN High与CAN Low。 Can H
B1 B2
A2
设备 B
通讯总线
计算控制器 A 计算控制器B
计算控制器C
计算控制器D 计算控制器E
总线
多个计算机间的通讯利用“总线”进行。
各种不同的通讯方式
➢ 并行方式； 在这种通讯方式下，每根线只传输一个二进
制位。因此如果需要传输多个二进制位的话，就需 要多根线进行。
➢ 串行方式； 在这种通讯方式下，每个bit一个一个地被传
网络结构；
为了满足这些需求，使用了多条通讯总线或者 通讯网。
VAN网络（车身网） 按照PSA和RENAULT的标准。 ➢ VAN 舒适性 ➢ VAN 车身
CAN网络（控制网） 信息交换按照BOSCH的标准。
网络结构
为了保证运行，在CAN和VAN网络之间有一个界面。 由BSI负责。
CAN网计算机
这两根线之间的电位差可以 对于两个不同的逻辑状态进行 编码。 t
➢如果U Data – U DataB > 0 那么比特为 1
➢如果U Data – U DataB < 0 那么比特为 0
t
这种办法确保：