第二章 调制解调器

3.1数据传输中常见概念:
多路复用是指在数据传输系统中 , 多路复用 是指在数据传输系统中, 允许两个或多个数据源共享 是指在数据传输系统中 同一个传输介质,就像每一个数据源都有自己的信道一样就是指把 同一个传输介质,就像每一个数据源都有自己的信道一样 若干个彼此无关的信号合并为一个复合信号,并在一条共用信道上 进行传输. 多路复用是将若干个彼此无关的信号合并为一个在一个共用信 道上传输的复合信息的方法, 道上传输的复合信息的方法,在信号的接收端必须可以将复合信号 分离出来. 分离出来. 多路传输数据时, 多路传输数据时,各路数据的原始基带脉冲其频谱往往是相互 重叠的,不能在同一条线路上直接同时传输, 重叠的,不能在同一条线路上直接同时传输,若要使用一对传输线 同时传输多路信息,必须采取措施.目前有两种技术: 同时传输多路信息,必须采取措施.目前有两种技术: 一种叫频分多路复用(FDM frequency-division multiplexing ), 一种叫频分多路复用( 频分多路复用 另一种叫时分多路复用( 另一种叫时分多路复用(TDM time -division multiplexing ), 时分多路复用 波分多路复用( 波分多路复用(WDM wave -division multiplexing ) .
电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变化的电 信号称为模拟信号(analog signal);模拟信号的 信号电平是连续变化的;
V(t)
模拟信号
0百度文库
t
3.1数据传输中常见概念:
计算机所产生的电信号是用两种不同的电平 去表示0,1比特序列的电压脉冲信号,这种电 信号称为数字信号(dligital signal);
第二章 调制解调器
3.1数据传输中常见概念: 数据可分为模拟数据与数字数据两种. 模拟数据:如果数据在某个时间取连续值, 则称为模拟数据.例如温度和压力. 数字数据:若数据取离散值,则称数字数 据.例如文本信息,整数,二进制数字等.
3.1数据传输中常见概念:
信号:是数据的电磁波或电编码.是数据的 具体表示形式.
3.1数据传输中常见概念:
符号速率又叫信号速率,记为 .它表示单位时间内(每秒 每秒) 符号速率又叫信号速率,记为N.它表示单位时间内 每秒 又叫信号速率 脉冲个数(可以是多进制 可以是多进制). 信道上实际传输的符号个数或 脉冲个数 可以是多进制 . 符号速率的单位是波特,即每秒的符号个数. 符号速率的单位是波特,即每秒的符号个数. 信息传输速率,简称传信率,通常记为 . 信息传输速率,简称传信率,通常记为R.它表示单位时 间内系统传输(或信源发出 的信息量,即二进制码元数. 或信源发出)的信息量 间内系统传输 或信源发出 的信息量,即二进制码元数. 在二进制通信系统中,信息传输速率R(比特 比特/ 等于信 在二进制通信系统中,信息传输速率 比特/秒)等于信 号速率.对于多进制两者不相等. 号速率.对于多进制两者不相等.例如四进制中符号速率 波特, 为2400波特,其信息速率为 波特 其信息速率为4800bit/s;而八进制的信息 /; 速率为7200bit/s等等.它们的关系为式中 为符号的进 等等. 速率为 / 等等 它们的关系为式中m为符号的进 制数 .
宽带传输的优点
一般说,宽带传输与基带传输相比有以下优点: 一般说,宽带传输与基带传输相比有以下优点: 相比有以下优点 (1)能在一个信道中传输声音,图像和数据信息, 能在一个信道中传输声音, 能在一个信道中传输声音 图像和数据信息, 使系统具有多种用途; 使系统具有多种用途; (2)一条宽带信道能划分为多条逻辑基带信道, 一条宽带信道能划分为多条逻辑基带信道, 一条宽带信道能划分为多条逻辑基带信道 实现多路复用,因此信道的容量大大增加; 实现多路复用,因此信道的容量大大增加; (3)宽带传输的距离比基带远,因基带直接传送 宽带传输的距离比基带远, 宽带传输的距离比基带远 数字,传输的速率愈高,传输的距离愈短. 数字,传输的速率愈高,传输的距离愈短.
3.1数据传输中常见概念:
数据传输的基本形式
基带传输: 基带传输: 所谓基带,就是指电信号所固有的基本频带, 所谓基带,就是指电信号所固有的基本频带, 固有的基本频带 简称基带.数字信号的基本频带是从0至若 简称基带.数字信号的基本频带是从 至若 干兆赫,由传输速率决定. 干兆赫,由传输速率决定. 当利用数据传输系统直接传送基带信号, 当利用数据传输系统直接传送基带信号,不 经频谱搬移时,则称之为基带传输 经频谱搬移时,则称之为基带传输 .
3.1数据传输中常见概念: 数据传输的基本形式 所谓频带传输,就是把二进制信号 数字信号 数字信号) 所谓频带传输,就是把二进制信号(数字信号 频带传输 进行调制交换, 进行调制交换,成为能在公用电话网中传输 音频信号(模拟信号 模拟信号), 的 音频信号 模拟信号 ,将音频信号在传输 介质中传送到接收端后, 介质中传送到接收端后,再由调制解调器将 该音 频信号解调变换成原来的二进制电信号. 频信号解调变换成原来的二进制电信号. 这种把数据信号经过调制后再传送, 这种把数据信号经过调制后再传送,到接收 经过解调还原成原来信号的传输, 端后又 经过解调还原成原来信号的传输,称 频带传输. 为频带传输.
V(t)
数字信号
0
t
3.1数据传输中常见概念:
信道:传输信息的必经之路称为"信道".也称为传 送电信号的一条道路.按照信道中传输的信号分类, 可把信道分为模拟信道和数字信道 . 物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路,网络 中两个结点之间的物理通路称为通信链路,物理信道 由传输介质及有关设备组成. 逻辑信道也是一种通路但在信号收,发点之间并不存 在一条物理上的传输介质,而是在物理信道基础上, 由结点内部的边来实现.
3.1数据传输中常见概念: 数据传输的基本形式 宽带传输是指比音频带宽更宽的频带, 传输是指比音频带宽更宽的频带 宽带传输是指比音频带宽更宽的频带,指传 输介质的频带宽度较宽的信息传输, 输介质的频带宽度较宽的信息传输,一般在 300-400MHz左右.使用这种宽频带传输的系 左右. 左右 称为宽带传输系统. 统,称为宽带传输系统.它可以容纳全部广 并可进行高速数据传输. 播,并可进行高速数据传输.宽带传输系统 多是模拟信号传输系统. 多是模拟信号传输系统.
3.1数据传输中常见概念:
串行传输与并行传输 行传输: 并 行传输 : 数据在多个信道上同时传输.数据线数目与传输 数据相同并可能多一校验线 特点: 1. 不需要对传输代码进 行时序转换 2. 需要数据线数目多. 3. 传输速率高.
3.1数据传输中常见概念:
串行通信分为异步传输与同步传输两种. 异步传输:异步传输将比特分成小组进行传送,小组可以是8 位的1个字符或更长.发送方可以在任何时刻发送这些比 特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达. 异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一 样,字符与字符间的传输是异步的. 同步传输:数据的传送是以一个数据区块为单位,因此同步 传输又称为区块传输.是以同步的时钟节拍来发送数据信 号的,因此在一个串行的数据流中,各信号码元之间的相 对位都是固定的(即同步的). 同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的,字 符与字符间的传输是同步无间隔的.
3.1数据传输中常见概念:
模拟通信:信号源发出的模拟信号,并且以模拟信号 传输. 数字通信:信号源发出的是模拟数据,而以数字信号 的形式进行传输,这种通信方式叫数字通信.
计算机采用数字信道传输的原因: (1)误码率低,通信质量高. (2)数字传输能以声音,数字,电视,传真,甚至视频电话之类的图像混合 在一个信道传输,有效地利用设备. (3)利用已有线路可获得更高的数据传输率. (4 )随着集成电路芯片的价格不断降低,数字传输及其相应的交换设备比 模拟设备便宜很多.
3.1数据传输中常见概念: 同步与异步传输的区别 1.异步传输是面向字符的传输 异步传输是面向字符的传输, 1.异步传输是面向字符的传输,而同步传输是面向 比特的传输. 比特的传输. 2.异步传输的单位是字符而同步传输的单位是帧 异步传输的单位是字符而同步传输的单位是帧. 2.异步传输的单位是字符而同步传输的单位是帧. 3.异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同 3.异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同 步的机会,而同步传输则是以数据中抽取同步信息. 步的机会,而同步传输则是以数据中抽取同步信息. 4.异步传输对时序的要求较低 异步传输对时序的要求较低, 4.异步传输对时序的要求较低,同步传输往往通过 特定的时钟线路协调时序. 特定的时钟线路协调时序. 5.异步传输相对于同步传输效率较低 异步传输相对于同步传输效率较低. 5.异步传输相对于同步传输效率较低.
3.1数据传输中常见概念:
指通信线上传输信息的速度.有两种表示方法,即信号速 率和调制速率. 信号速率S:指单位时间内所传送的二制位代码的有效位 数,以每秒多少比特数计,即bit/s,b/p,位/秒.信号速 率的高低,由每位所占的时间决定,若一位数据所占的时 间越小,则信号速率越高.设T为传输的电脉冲信号的宽 度或周期,N为电脉冲信号所有可能的状态数,则信号速 率为S=1/T×log2N(bps) ( ) × 调制速率B:是脉冲信号经过调制后的传输速率,以波特 (BAUD)为单位,通常用于表示调制器之间传输信号的 速率.表示每分钟传送多少电信号单元,若T(秒)表示 调制周期,则调制速率为:B=1/T
3.1数据传输中常见概念:
串行传输与并行传输 串行传输: 串行传输 : 数据在一个信道上一位一位依次传输.数据线数 目与与传输数据无关 特点: 1. 通信线路数小,线路 利用率高适合于远距 离传输. 2. 在发送端和接收端需 要并/串转换和串/并 转换. 3. 需要实施同步措施, 以确保不产生错字.
计算机内的信息是由" 和 组成数字信号, 计算机内的信息是由 " 0"和 " 1"组成数字信号 , 而在电话线 组成数字信号 上传递的却只能是模拟电信号. 上传递的却只能是模拟电信号.不采取任何措施利用模拟
信道来传输数字信号必然会出现很大差错(失真) 信道来传输数字信号必然会出现很大差错(失真), 故在普通电话网上传输数据, 故在普通电话网上传输数据,就必须将数字信号变换 到电话网原来设计时所要求的音频频谱内( 到电话网原来设计时所要求的音频频谱内(即300Hz -3400Hz). ) 调制就是用基带脉冲对载波波形某个参数进行控制, 调制就是用基带脉冲对载波波形某个参数进行控制, 就是用基带脉冲对载波波形某个参数进行控制 形成适合于线路传送的信号. 形成适合于线路传送的信号. 当已调制信号到达接收端时, 解调 就是 当已调制信号到达接收端时 , 将经过调制 器变换过的模拟信号去掉载波恢复成原来的基带数字 信号. 信号.
3.2调制解调器的原理 3.2调制解调器的原理及功能
一般人的语音频率范围是300—3400Hz,为了进 , 一般人的语音频率范围是 传输, 行话音信号在普通的电话系统中传输,在线路上 给它分配一定的带宽,国际标准取4KHz为一个标准话 给它分配一定的带宽,国际标准取 为一个标准话 路所占用的频带宽度.在这个传输过程中: 路所占用的频带宽度.在这个传输过程中:语音信号 频率输入, 以300—3400Hz频率输入,发送方的电话机把这个语 频率输入 音信号转变成模拟信号, 音信号转变成模拟信号,这个模拟信号经过一个频分 多路复用器进行变化, 多路复用器进行变化,使得线路上可以同时传输多路 模拟信号, 模拟信号,当到达接收端以后再经过一个解频的过程 把它恢复到原来的频率范围的模拟信号, 把它恢复到原来的频率范围的模拟信号,再由接收方 电话机把模拟信号转换成声音信号. 电话机把模拟信号转换成声音信号.
Modem,其实是Modulator 调制器) Modem,其实是Modulator(调制器)与 Modulator( Demodulator(解调器)的简称, Demodulator(解调器)的简称,中文称为调制解 调器(港台称之为数据机).跟据Modem的谐音, 调器(港台称之为数据机).跟据Modem的谐音, ).跟据Modem的谐音 亲昵地称之为" 亲昵地称之为"猫".它是在发送端通过调制将数 字信号转换为模拟信号, 字信号转换为模拟信号,而在接收端通过解调再将 模拟信号转换为数字信号的一种装置. 模拟信号转换为数字信号的一种装置.