数据通信基本基础概念
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数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码
数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码
⑴移幅键控法ASK
用载波的两种不同幅度来表示二进制值的两种状态。 幅度恒定的载波的存在表示“1”,
不存在表示“0” 缺点：ASK方式容易受增益变化的影响,是一种效率相当低的调制 技术。在电话线路上,通常只能达到1200bps的速率。
d)双极性归零码，其中"1"码发正的窄脉冲，"0"码发负的窄脉冲，两个 码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的 中心。
数据通信基本基础概念
曼彻斯特编码：以跳变方向来判断是“0”还是“1”。从高电平跳到低电平 为“0”，从低电平跳到高电平为“1”。 差分曼彻斯特编码：以是否跳变来判断是“0”还是“1”。当前数据的前 半周期与前一数据位的后半周期的电平进行比较，一致为“1”，不同则为 “0”。
数据通信基本基础概念
1.数字数据的模拟信号编码
⑵移频键控法FSK方式
用载波频率附近的两种不同频率表示二进制的“0”和“1” 在电话线路上使用FSK可以实现全双工操作,全双工指的是可以同时 在两个方向传输数据。为了达到这个目的,可以将电话频带分为 300~1700Hz和1700~3000HZ两个子频带,其中一个用于发送,另一个 用于接收。在一个方向上,调制解调器可以用1070Hz和1270Hz两种 频率表示"0"和"1";对于另一个方向,则可以用2025Hz和2225Hz两种 频率表示"0"和"1"。由于两套频率相互之间不存在重叠,因此几乎没 有什么干扰。在电话线路上,FSK通常也可达1200bps速率。
数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码
⑶移相键控法PSK
在移相键控法PSK方式下,利用载波信号相位移动 来表示数据。图中是一个二相系统的例子,在这 个系统中,用相移为0的频率表示"0",用相移为180。 (即反相)的频率表示"1"。实际应用中,PSK也可以 使用多于二相的相移,例如四相、八相,甚至更多 相。
数据通信基本基础概念
1.6
D5=1.52≈1.5
1.4
1.2
1.0
D6=0.92≈0.9
0.8
0.6
0பைடு நூலகம்4
0.2
D7=0.13≈0.1
1 2B
D4=1.08≈1.1 D3=0.56≈0.6 D2=0.28≈0.3 D1=0.27≈0.3
t
(a) 取样并取整
数据通信基本基础概念
2.2.4 多路复用技术
思考：为什么在公共交换电话网中传输数字信 号必须使用调制解调器呢?
数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码 使用调制解调器进行远程通信的系统示意图
这里,与调制解调器相连的工作站可以是计算机、远 程终端、外部设备甚至局域网。 从图中可看出调制解调器将数字信号调制成模拟信 号,传输到对方后又将模拟信号解调成数字信号的过 程。
数据通信基本基础概念
2.2.2 数字数据的数字信号编码
• 数字信号可以直接采用基带传输。基带传输就是在线路中直接传送数字信号 的电脉冲，它是一种最简单的传输方式，近距离通信的局域网都采用基带传 输。基带传输时，需要解决的问题是数字数据的数字信号表示及收发两端之 间的信号同步两个方面。 对于传输数字信号来说，最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个 二进制数字，即数字信号由矩形脉冲组成。
数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码
模拟信号传输的基础是载波。 载波具有三大要素,即幅度、频率和相位。 数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制。 数字调制的三种基本形式： 即移幅键控法ASK (Amplitude -Shift keying)
移频键控法FSK(Frequency一Shift keying) 移相键控法PSK(Phase一Shift Keying)
数据通信基本基础概念
a)单极性不归零码，无电压表示"0"，恒定正电压表示"1"，每个码 元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平
b)双极性不归零码，"1"码和"0"码都有电流，"1"为正电流， "0"为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。
数据通信基本基础概念
• c)单极性归零码，当发"1"码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元 的时间宽度，即发出一个窄脉冲；当发"0"码时，仍然不发送电流。
• 多路复用技术就是把许多个单个信号在一个信道上同时传输的技术。频 分多路复用FDM和时分多路复用TDM是两种最常用的多路复用技术。
• 一、频分多路复用 FDM技术原理 在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下，可将该
物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子 信道，每个子信道传输一路信号，这就是频分多路复用
数据通信基本基础概念
2.2.3 模拟数据的数字信号编码
• 1.脉码调制PCM。 脉码调制是以采样定理为基础，对连续变化的模拟信号进行
周期性采样 • 2.模拟信号数字化的三步骤
1)采样，以采样频率Fs把模拟信号的值采出； 2)量化，使连续模拟信号变为时间轴上的离散值； 3)编码，将离散值变成一定位数的二进制数码。
数据通信基本基础概念
二、时分多路复用 TDM技术原理 若媒体能达到的位传输速率超过传输数据所需的数据传输速率，可
第二章 计算机网络基础知识(2)
数据通信基本基础概念
２.2 数据编码技术和时钟同步 2.2.1.数字数据的模拟信号编码
调制(Modulate)数字信号变换成音频信 号的过程
解调(Demod1date)音频信号逆变换成对 应数字信号的过程
调制解调器(MODulater DEModulater,简 称Modem)一般,每个工作站既要发送 数据又要接收数据,所以总把调制和解 调功能合做成一个设备
数据通信基本基础概念
对连续变化的模拟信号进行周期性采样，利用≥有效信号最高频 率或其带宽２倍的采样频率，通过低通滤波器从这些采样中重新构造出 原始信号。
采样定理表达公式: Fs(=1/Ts)≥2Fmax或Fs≥2Bs
式中 Ts为采样周期 Fs为采样频率 Fmax为原始信号的最高频率 Bs(=Fmax-Fmin)为原始信号的带宽
2.2.1.数字数据的模拟信号编码
数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码
⑴移幅键控法ASK
用载波的两种不同幅度来表示二进制值的两种状态。 幅度恒定的载波的存在表示“1”,
不存在表示“0” 缺点：ASK方式容易受增益变化的影响,是一种效率相当低的调制 技术。在电话线路上,通常只能达到1200bps的速率。
d)双极性归零码，其中"1"码发正的窄脉冲，"0"码发负的窄脉冲，两个 码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的 中心。
数据通信基本基础概念
曼彻斯特编码：以跳变方向来判断是“0”还是“1”。从高电平跳到低电平 为“0”，从低电平跳到高电平为“1”。 差分曼彻斯特编码：以是否跳变来判断是“0”还是“1”。当前数据的前 半周期与前一数据位的后半周期的电平进行比较，一致为“1”，不同则为 “0”。
数据通信基本基础概念
1.数字数据的模拟信号编码
⑵移频键控法FSK方式
用载波频率附近的两种不同频率表示二进制的“0”和“1” 在电话线路上使用FSK可以实现全双工操作,全双工指的是可以同时 在两个方向传输数据。为了达到这个目的,可以将电话频带分为 300~1700Hz和1700~3000HZ两个子频带,其中一个用于发送,另一个 用于接收。在一个方向上,调制解调器可以用1070Hz和1270Hz两种 频率表示"0"和"1";对于另一个方向,则可以用2025Hz和2225Hz两种 频率表示"0"和"1"。由于两套频率相互之间不存在重叠,因此几乎没 有什么干扰。在电话线路上,FSK通常也可达1200bps速率。
数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码
⑶移相键控法PSK
在移相键控法PSK方式下,利用载波信号相位移动 来表示数据。图中是一个二相系统的例子,在这 个系统中,用相移为0的频率表示"0",用相移为180。 (即反相)的频率表示"1"。实际应用中,PSK也可以 使用多于二相的相移,例如四相、八相,甚至更多 相。
数据通信基本基础概念
1.6
D5=1.52≈1.5
1.4
1.2
1.0
D6=0.92≈0.9
0.8
0.6
0பைடு நூலகம்4
0.2
D7=0.13≈0.1
1 2B
D4=1.08≈1.1 D3=0.56≈0.6 D2=0.28≈0.3 D1=0.27≈0.3
t
(a) 取样并取整
数据通信基本基础概念
2.2.4 多路复用技术
思考：为什么在公共交换电话网中传输数字信 号必须使用调制解调器呢?
数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码 使用调制解调器进行远程通信的系统示意图
这里,与调制解调器相连的工作站可以是计算机、远 程终端、外部设备甚至局域网。 从图中可看出调制解调器将数字信号调制成模拟信 号,传输到对方后又将模拟信号解调成数字信号的过 程。
数据通信基本基础概念
2.2.2 数字数据的数字信号编码
• 数字信号可以直接采用基带传输。基带传输就是在线路中直接传送数字信号 的电脉冲，它是一种最简单的传输方式，近距离通信的局域网都采用基带传 输。基带传输时，需要解决的问题是数字数据的数字信号表示及收发两端之 间的信号同步两个方面。 对于传输数字信号来说，最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个 二进制数字，即数字信号由矩形脉冲组成。
数据通信基本基础概念
2.2.1.数字数据的模拟信号编码
模拟信号传输的基础是载波。 载波具有三大要素,即幅度、频率和相位。 数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制。 数字调制的三种基本形式： 即移幅键控法ASK (Amplitude -Shift keying)
移频键控法FSK(Frequency一Shift keying) 移相键控法PSK(Phase一Shift Keying)
数据通信基本基础概念
a)单极性不归零码，无电压表示"0"，恒定正电压表示"1"，每个码 元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平
b)双极性不归零码，"1"码和"0"码都有电流，"1"为正电流， "0"为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。
数据通信基本基础概念
• c)单极性归零码，当发"1"码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元 的时间宽度，即发出一个窄脉冲；当发"0"码时，仍然不发送电流。
• 多路复用技术就是把许多个单个信号在一个信道上同时传输的技术。频 分多路复用FDM和时分多路复用TDM是两种最常用的多路复用技术。
• 一、频分多路复用 FDM技术原理 在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下，可将该
物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子 信道，每个子信道传输一路信号，这就是频分多路复用
数据通信基本基础概念
2.2.3 模拟数据的数字信号编码
• 1.脉码调制PCM。 脉码调制是以采样定理为基础，对连续变化的模拟信号进行
周期性采样 • 2.模拟信号数字化的三步骤
1)采样，以采样频率Fs把模拟信号的值采出； 2)量化，使连续模拟信号变为时间轴上的离散值； 3)编码，将离散值变成一定位数的二进制数码。
数据通信基本基础概念
二、时分多路复用 TDM技术原理 若媒体能达到的位传输速率超过传输数据所需的数据传输速率，可
第二章 计算机网络基础知识(2)
数据通信基本基础概念
２.2 数据编码技术和时钟同步 2.2.1.数字数据的模拟信号编码
调制(Modulate)数字信号变换成音频信 号的过程
解调(Demod1date)音频信号逆变换成对 应数字信号的过程
调制解调器(MODulater DEModulater,简 称Modem)一般,每个工作站既要发送 数据又要接收数据,所以总把调制和解 调功能合做成一个设备
数据通信基本基础概念
对连续变化的模拟信号进行周期性采样，利用≥有效信号最高频 率或其带宽２倍的采样频率，通过低通滤波器从这些采样中重新构造出 原始信号。
采样定理表达公式: Fs(=1/Ts)≥2Fmax或Fs≥2Bs
式中 Ts为采样周期 Fs为采样频率 Fmax为原始信号的最高频率 Bs(=Fmax-Fmin)为原始信号的带宽