通信原理基础知识 PPT
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图 1-5 数据通讯系统的组成
一、终端设备子系统（数据的转换） 二、数据传输子系统 三、数据处理子系统
第四节：数据通信网
T 终端 H
数据通信网
H 计算机
交换节点 H
T
H
图 1-6 数据通信网
一、按网络拓扑结构分类
二、按传输技术分类
1．交换网络
电路交换：要求输入线与输出线建立一条物 理通道。
空分1 制电路交换：
第五节：数据通信系统的质量指标
一、传输速率：单位时间内传输信息单元 的数量。可有两种表示形式
二、差错率: 误码率=接收出现差错的比特 数/传输全部的比特数
三、可靠性：=（正常工作时间/总工作时 间）*100
四、适应性：
五、使用维护性： 六、经济性： 七、标准化程度： 八、通信建立时间：
第六节：通信与网络标准的指定机构
N1
P3
N4
P2
M
N6
HD
P3
N3
P3
N5 P2
图 1-11 分组交换示意图
2．广播网络：没有设置用于路径选择的中 间交换结点。每个通信站都设有一台与其 它通信站共享同一传输媒体进行通信的收/ 发信机。任一通信站以广播式发送信号， 可被其它所有通信站接收。由于各通信站 共享同一传输媒体的原故，所以在同一时 刻只许其中的一个通信站进行发送。
通信原理基础
第一章：数据通信概论
第一节：通信系统模型
一、通信系统模型
输入数据d 或信号d(t)
发送信号s(t) 接收信号r(t)
输出数据d’ 或信号d’(t)
信息源 发信机 传输媒质 收信机 受信者
噪声N(t)
噪声源 图 1-1 通信系统模型
二、模拟通信、数字通信和数据通信
通信所传输消息由多种形式：符号、文字、数据、 语音、图形、图象等。
通信所传输消息的类型：连续、离散。 模拟信号、数字信号、模拟传输、数字传输 1．模拟通信：是以模拟信号方式传送消息的通
信方式。 基带模拟通信、调制模拟通信。 模拟通信优点：信道利用率高。 模拟通信缺点：抗干扰能力弱、保密性差等。
信息源 调制器 传输媒质 解调器 受信者
(发信机)
噪声源
(收信机)
图 1-3 模拟通信系统模型
信息量I，等于它所表示事件发生的概率P
的倒数的对数。
信息量的计算公式：I=log2(1/P)= -log2(P)
信息量的单位：
如果对数以2为底，单位为比特（B）。
如果对数以e为底，单位为奈特（nat)。
如 果 对 数 以 10 为 底 ， 单 位 为 哈 特 莱 （Hartley）。
事件发生的概率越高，信息量越少。
四、信号的频率、频谱和带宽
1.信号时间范畴的概念 • 连续信号和离散信号 信号是确定的时间函数。如果在某一时间间隔内，
对一切的时间值，除若干不连续的点外，该函 数都给出确定的函数值，这种信号就称为连续 信号。 离散信号的时间函数只在某些不连续的瞬间给出 函数值。
• 随机信号和确定信号 随机信号是指在它出现以前，总有某种程度
不可混淆信息量单位与2进制的位。
二、数据
数据：是任何描述物体、概念、情况、形式 的事实、数字、字母和符号。
数据可以在物理介质上记录或传输并通过外 围设备被计算机接受，经过处理而得到结 果。
数据是信息的载体，用来表示信息。 信息交换就是访问数据及传输数据。
三、信号
数据是借助信号来传输的，是通信中传输的主体，是数 据的具体表现形式。
第二章 数据通信基础知识
第一节 信息、数据和信号
一、信息
信息：是人们通过施加于数据的一些规定而赋予 数据的特定含义（ISO定义）。
通信就是在信源和信宿之间传递信息。 信息和消息的关系：消息中包含信息，消息不等
于信息。 消息所包含信息的多少，与在收到消息前对某事
件存在的不确定性有关。
信息量的度量：香农规定，一个消息所荷载
2
入3
. . .
n
1’ 2’ 3’ ...
n’
出 图 1-8 空分电路交换示意图
时分制电路交换：
输入控制门 1
输出控制门 1’
t1 公用通信线路 t’1
入2 t2
2’ 出 t’2
n
n’
tn
t’n
图 1-9 时分电路交换示意图
存储转换交换：把待传信息存储起来，等到 输出线路空闲时再转发出去。
报文交换：发送端将发往收信端的报文正文， 连同地址等辅助信息构成完整的报文，先 发送给本地交换局存储起来。
相位是描述周期信号在时间轴上的相对位置， 用弧度表示。
2．数字通信：是以数字信号方式传送消息 的通信方式。(图1-4)
信息源
信源 编码器
信道 编码器
调制器
传输媒质 噪声源
受信者
信源 译码器
信道 译码器
解调器
数字通信的优点：抗干扰性强、保密性好。
数字通信的缺点：信道频带比模拟信道宽， 信道利用率低。
3．数据通信：依据通信协议，利用数据传 输技术在两个功能单元之间传递信息。
的不确定性的一种信号。
确定信号是一种没有不确定值的信号。
• 周期信号和非周期信号 如果用时间函数表示的信号s(t)满足s(t+T)=s(t)
则该信号为周期信号。
T 为信号的周期。 如不满足s(t+T)=s(t)则该信号为非周期信号。
重要特征：信号的幅值、频率、相位。 幅值是信号各个时刻的瞬时值。 频率是周期的倒数，用赫兹来表示。
M
HS
N2 N1 M
N4
M
M
N6
HD
N3
N5
图 1-10 报文交换示意图
分组交换：分组交换又称包交换。在分组交
换系统中，报文被分割成若干个定长的分组，
并在每个分组前都加上报头报尾。报头中含
有地址和分组号等，报尾是该分组的校验码。
这些分组可以在网络内沿不同的路径并行进
行传输。
M
HS
P1
P1
Hale Waihona Puke Baidu
P1
N2
P2
一、制定标准的意义： 二、制定标准的不利因素： 三、制定标准的机构
第七节：数据通信的应用及发展前景
一、数据通信的应用
二、数据通信的发展前景
1．远程信息业务 2．消息处理系统 3．分组无线网PRNET及分组卫星网PSNET 4．综合业务数字网ISDN 5．利用各种通信网络的消息系统 6．应用于计算机综合制造（CIM）
第二节：数据通信研究的内容
一、传输
研究传输通路和所适应的信号形式。
二、通信接口
研究把发送端的信号变换为适合传输通路的 信号；把接收端的信号变换为终端设备可接 收的形式。
三、通信处理
通讯处理可分为三类
1．编辑：差错控制、格式化处理和编辑 2．转换：速度转换和代码转换 3．控制：网络控制、查询和路由
第三节：数据通信系统的组成
一、终端设备子系统（数据的转换） 二、数据传输子系统 三、数据处理子系统
第四节：数据通信网
T 终端 H
数据通信网
H 计算机
交换节点 H
T
H
图 1-6 数据通信网
一、按网络拓扑结构分类
二、按传输技术分类
1．交换网络
电路交换：要求输入线与输出线建立一条物 理通道。
空分1 制电路交换：
第五节：数据通信系统的质量指标
一、传输速率：单位时间内传输信息单元 的数量。可有两种表示形式
二、差错率: 误码率=接收出现差错的比特 数/传输全部的比特数
三、可靠性：=（正常工作时间/总工作时 间）*100
四、适应性：
五、使用维护性： 六、经济性： 七、标准化程度： 八、通信建立时间：
第六节：通信与网络标准的指定机构
N1
P3
N4
P2
M
N6
HD
P3
N3
P3
N5 P2
图 1-11 分组交换示意图
2．广播网络：没有设置用于路径选择的中 间交换结点。每个通信站都设有一台与其 它通信站共享同一传输媒体进行通信的收/ 发信机。任一通信站以广播式发送信号， 可被其它所有通信站接收。由于各通信站 共享同一传输媒体的原故，所以在同一时 刻只许其中的一个通信站进行发送。
通信原理基础
第一章：数据通信概论
第一节：通信系统模型
一、通信系统模型
输入数据d 或信号d(t)
发送信号s(t) 接收信号r(t)
输出数据d’ 或信号d’(t)
信息源 发信机 传输媒质 收信机 受信者
噪声N(t)
噪声源 图 1-1 通信系统模型
二、模拟通信、数字通信和数据通信
通信所传输消息由多种形式：符号、文字、数据、 语音、图形、图象等。
通信所传输消息的类型：连续、离散。 模拟信号、数字信号、模拟传输、数字传输 1．模拟通信：是以模拟信号方式传送消息的通
信方式。 基带模拟通信、调制模拟通信。 模拟通信优点：信道利用率高。 模拟通信缺点：抗干扰能力弱、保密性差等。
信息源 调制器 传输媒质 解调器 受信者
(发信机)
噪声源
(收信机)
图 1-3 模拟通信系统模型
信息量I，等于它所表示事件发生的概率P
的倒数的对数。
信息量的计算公式：I=log2(1/P)= -log2(P)
信息量的单位：
如果对数以2为底，单位为比特（B）。
如果对数以e为底，单位为奈特（nat)。
如 果 对 数 以 10 为 底 ， 单 位 为 哈 特 莱 （Hartley）。
事件发生的概率越高，信息量越少。
四、信号的频率、频谱和带宽
1.信号时间范畴的概念 • 连续信号和离散信号 信号是确定的时间函数。如果在某一时间间隔内，
对一切的时间值，除若干不连续的点外，该函 数都给出确定的函数值，这种信号就称为连续 信号。 离散信号的时间函数只在某些不连续的瞬间给出 函数值。
• 随机信号和确定信号 随机信号是指在它出现以前，总有某种程度
不可混淆信息量单位与2进制的位。
二、数据
数据：是任何描述物体、概念、情况、形式 的事实、数字、字母和符号。
数据可以在物理介质上记录或传输并通过外 围设备被计算机接受，经过处理而得到结 果。
数据是信息的载体，用来表示信息。 信息交换就是访问数据及传输数据。
三、信号
数据是借助信号来传输的，是通信中传输的主体，是数 据的具体表现形式。
第二章 数据通信基础知识
第一节 信息、数据和信号
一、信息
信息：是人们通过施加于数据的一些规定而赋予 数据的特定含义（ISO定义）。
通信就是在信源和信宿之间传递信息。 信息和消息的关系：消息中包含信息，消息不等
于信息。 消息所包含信息的多少，与在收到消息前对某事
件存在的不确定性有关。
信息量的度量：香农规定，一个消息所荷载
2
入3
. . .
n
1’ 2’ 3’ ...
n’
出 图 1-8 空分电路交换示意图
时分制电路交换：
输入控制门 1
输出控制门 1’
t1 公用通信线路 t’1
入2 t2
2’ 出 t’2
n
n’
tn
t’n
图 1-9 时分电路交换示意图
存储转换交换：把待传信息存储起来，等到 输出线路空闲时再转发出去。
报文交换：发送端将发往收信端的报文正文， 连同地址等辅助信息构成完整的报文，先 发送给本地交换局存储起来。
相位是描述周期信号在时间轴上的相对位置， 用弧度表示。
2．数字通信：是以数字信号方式传送消息 的通信方式。(图1-4)
信息源
信源 编码器
信道 编码器
调制器
传输媒质 噪声源
受信者
信源 译码器
信道 译码器
解调器
数字通信的优点：抗干扰性强、保密性好。
数字通信的缺点：信道频带比模拟信道宽， 信道利用率低。
3．数据通信：依据通信协议，利用数据传 输技术在两个功能单元之间传递信息。
的不确定性的一种信号。
确定信号是一种没有不确定值的信号。
• 周期信号和非周期信号 如果用时间函数表示的信号s(t)满足s(t+T)=s(t)
则该信号为周期信号。
T 为信号的周期。 如不满足s(t+T)=s(t)则该信号为非周期信号。
重要特征：信号的幅值、频率、相位。 幅值是信号各个时刻的瞬时值。 频率是周期的倒数，用赫兹来表示。
M
HS
N2 N1 M
N4
M
M
N6
HD
N3
N5
图 1-10 报文交换示意图
分组交换：分组交换又称包交换。在分组交
换系统中，报文被分割成若干个定长的分组，
并在每个分组前都加上报头报尾。报头中含
有地址和分组号等，报尾是该分组的校验码。
这些分组可以在网络内沿不同的路径并行进
行传输。
M
HS
P1
P1
Hale Waihona Puke Baidu
P1
N2
P2
一、制定标准的意义： 二、制定标准的不利因素： 三、制定标准的机构
第七节：数据通信的应用及发展前景
一、数据通信的应用
二、数据通信的发展前景
1．远程信息业务 2．消息处理系统 3．分组无线网PRNET及分组卫星网PSNET 4．综合业务数字网ISDN 5．利用各种通信网络的消息系统 6．应用于计算机综合制造（CIM）
第二节：数据通信研究的内容
一、传输
研究传输通路和所适应的信号形式。
二、通信接口
研究把发送端的信号变换为适合传输通路的 信号；把接收端的信号变换为终端设备可接 收的形式。
三、通信处理
通讯处理可分为三类
1．编辑：差错控制、格式化处理和编辑 2．转换：速度转换和代码转换 3．控制：网络控制、查询和路由
第三节：数据通信系统的组成