【学习课件】第二章数据通信的基础知识计算机通信网
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❖ 2．脉码调制(PCM) ❖ 采样 ❖ 量化 ❖ 编码
.
23
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.4 数据交换技术
❖ 数据经编码后在通信线路上进行传输，按数据传送 技术划分，交换网络又可分为电路交换网、报文交 换网和分组交换网。
H L
H L
0
0
1
(a) 不归零码(NRZ)
(b) 曼彻斯特编码
1
0
1
(c) 差分曼彻斯特编码
.
15
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2. 群同步 ❖ 字符间的异步定时与字符内各个比特间的同
步定时，是群同步的特征。所以，群同步实 际上就是异步传输。
.
16
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.3 数据的编码和调制技术 ❖ 所谓数据的编码，就是将数据转换成信号或
.
4
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.4 数据通信的技术指标 ❖ 1.数据传输速率S（比特率）
❖ 单位时间内所传送的二进制代码的有效为数。
❖ 2.信号传输速率B（波特率） ❖ 单位时间内所传送的波形单元数。 ❖ S=B*Log2N（N为一个码元所取的有效离散
值）
.
5
第二章 数据通信的基础知识
第二章 数据通信的基础知识
❖ 数据通信是指通过计算机技术与通信技术的 结合来实现信息的传输、交换、存储和处理。
❖ 2.1基本概念 ❖ 2.1.1信息、数据和信号 ❖ 数据：模拟数据和数字数据 ❖ 信息：数据的内涵 ❖ 信号：数据的电、磁、光形式的编码
.
1
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.1信息、数据和信号
.
18
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2. 数字数据调制的基本形式 ❖ 数字数据调制有3种基本形式：移幅键控法
(ASK)、移频键控法(FSK)、移相键控法(PSK)， 如图1-11所示。
.
19
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.3.2 数字数据的数字信号编码 ❖ 数字数据可转换为数字信号直接采基带传输。
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。
.
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1. 数字数据的数字信号编码的基本方法
❖
H L
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1
(a) 不归零码(NRZ)
1
0
1
(b) 曼彻斯特编码
(c) 差分曼彻斯特编码
.
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 串行数据通信又有3种不同方式：即单工通信、半双 工通信和全双工通信
❖ 单工数据传输只支持数据在一个方向上传输，如电 视网；半双工通信实际上是一种可切换方向的单工 通信，如对讲机的信号传输；全双工数据通信允许 数据同时在两个方向上传输，如电话系统。
.
11
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.2.3 信号的传输方式 ❖ 根据传输的信号是数字信号还是模拟信号可
4
3
3
2
2
1
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6
7
8
1
.
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.2 数据的传输
❖ 2.2.1 串/并行通信
接
收
2. 并行传输 并行传输
源自文库
设
备
的速率高，可以一次
同时传输若干比特的数据。
数据线 8 7 6 5 4 3 2
校验
数据位
发 送 设 备
.
10
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.2.2 信道的通信方式
❖ 信源：产生和发送信号
❖ 信宿：接受和处理信号
❖ 信道：信源和信宿之间的传输线路和传输设 备。物理信道和逻辑信道，同一物理信道可 提供多条逻辑信道，而每一逻辑信道上只允 许一路信号通过。
.
2
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.2 数据通信系统的基本结构
.
3
第二章 数据通信的基础知识
2.1.3 通信信道的分类 ❖ 1.物理信道和逻辑信道 ❖ 2.有线信道和无线信道 ❖ 3.模拟信道和数字信道 ❖ 4.专用信道和公共交换信道
❖ 2.1.4 数据通信的技术指标
1个码元
00 01 10 11 10 11 01 00 10 01
1秒 B=10Baud S=10b/s
1秒 B=10Baud S=20b/s
.
6
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.4 数据通信的技术指标
❖ 3.带宽F
1 0.707
❖ 物理信道的频带宽度。 ❖ 4.信道容量C
Hz 带宽
❖ 物理信道上能够传输数据的最大能力。
❖ 1）无噪声时的信道容量公式
❖ B.max=2*F C=2F*Log2N （Nyquist公式）
.
7
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.4 数据通信的技术指标 ❖ 2）有噪声时的信道容量公式 ❖ C=F*Log2N（1+S/N）S/N：信噪比 ❖ 5.误码率Pe
❖ 1.3.3 模拟数据的数字信号编码 ❖ 对模拟数据进行数字信号编码的最常用方法
是脉码调制(Pulse Code Modulation，PCM)， 它常用于对声音数据进行编码。脉码调制 (PCM)是以采样定理为基础的。
❖ Fs(=1/Ts)≥2Fmax或Fs≥2Bs
.
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 频带传输，又称宽带传输。在频带传输中常用普通 电话线作为传输介质，需要进行数/模
、模/数转换。
2. 异步传输与同步传输
都是为了实现信号同步
.
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.2.4 数据传输的同步技术
❖ 在计算机通信网络中，广泛采用的同步方法 有位同步法和群同步法两种。
❖ 1. 位同步
H L
将一种数据形式转换为另一种数据形式的过 程；解码就是将信号还原成数据或将数据形 式还原的过程。而调制和解调是最常用的一 种编码与解码方法。
.
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.3.1 数字数据的模拟信号编码 ❖ 1. 远程通信为什么要使用调制解调器 ❖ 数字数据进入到模拟信道以前要有一个变换
器进行数字信号到模拟信号的转换
将传输方式分为基带传输和频带传输；根据 信号传输时的同步方式的不同又可将传输方 式分为异步传输和同步传输。
.
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.
13
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1. 基带传输与频带传输
❖ 数字信号也被称为“数字基带信号”，简称为“基 带信号”。如果在线路上直接传输基带信号，就称 为“数字信号基带传输”，简称为“基带传输”。
传输可靠性的指标 Pe=Ne/N 6. 吞吐量 7. 网络负荷量
.
8
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.2 数据的传输
❖ 2.2.1 串/并行通信
1. 串行传输 串行传输是一位一位地传送，从发送端到接
收端只要一根传输线即可,节省设备，适用于远程通信
接
并行到串行的转换
8
发
收
7
送
设
6
设
备
5
备
串行到并行的转换
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.4 数据交换技术
❖ 数据经编码后在通信线路上进行传输，按数据传送 技术划分，交换网络又可分为电路交换网、报文交 换网和分组交换网。
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(a) 不归零码(NRZ)
(b) 曼彻斯特编码
1
0
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(c) 差分曼彻斯特编码
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2. 群同步 ❖ 字符间的异步定时与字符内各个比特间的同
步定时，是群同步的特征。所以，群同步实 际上就是异步传输。
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.3 数据的编码和调制技术 ❖ 所谓数据的编码，就是将数据转换成信号或
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.4 数据通信的技术指标 ❖ 1.数据传输速率S（比特率）
❖ 单位时间内所传送的二进制代码的有效为数。
❖ 2.信号传输速率B（波特率） ❖ 单位时间内所传送的波形单元数。 ❖ S=B*Log2N（N为一个码元所取的有效离散
值）
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第二章 数据通信的基础知识
第二章 数据通信的基础知识
❖ 数据通信是指通过计算机技术与通信技术的 结合来实现信息的传输、交换、存储和处理。
❖ 2.1基本概念 ❖ 2.1.1信息、数据和信号 ❖ 数据：模拟数据和数字数据 ❖ 信息：数据的内涵 ❖ 信号：数据的电、磁、光形式的编码
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.1信息、数据和信号
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2. 数字数据调制的基本形式 ❖ 数字数据调制有3种基本形式：移幅键控法
(ASK)、移频键控法(FSK)、移相键控法(PSK)， 如图1-11所示。
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.3.2 数字数据的数字信号编码 ❖ 数字数据可转换为数字信号直接采基带传输。
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。
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1. 数字数据的数字信号编码的基本方法
❖
H L
H L
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(a) 不归零码(NRZ)
1
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1
(b) 曼彻斯特编码
(c) 差分曼彻斯特编码
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 串行数据通信又有3种不同方式：即单工通信、半双 工通信和全双工通信
❖ 单工数据传输只支持数据在一个方向上传输，如电 视网；半双工通信实际上是一种可切换方向的单工 通信，如对讲机的信号传输；全双工数据通信允许 数据同时在两个方向上传输，如电话系统。
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.2.3 信号的传输方式 ❖ 根据传输的信号是数字信号还是模拟信号可
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.2 数据的传输
❖ 2.2.1 串/并行通信
接
收
2. 并行传输 并行传输
源自文库
设
备
的速率高，可以一次
同时传输若干比特的数据。
数据线 8 7 6 5 4 3 2
校验
数据位
发 送 设 备
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.2.2 信道的通信方式
❖ 信源：产生和发送信号
❖ 信宿：接受和处理信号
❖ 信道：信源和信宿之间的传输线路和传输设 备。物理信道和逻辑信道，同一物理信道可 提供多条逻辑信道，而每一逻辑信道上只允 许一路信号通过。
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.2 数据通信系统的基本结构
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第二章 数据通信的基础知识
2.1.3 通信信道的分类 ❖ 1.物理信道和逻辑信道 ❖ 2.有线信道和无线信道 ❖ 3.模拟信道和数字信道 ❖ 4.专用信道和公共交换信道
❖ 2.1.4 数据通信的技术指标
1个码元
00 01 10 11 10 11 01 00 10 01
1秒 B=10Baud S=10b/s
1秒 B=10Baud S=20b/s
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.4 数据通信的技术指标
❖ 3.带宽F
1 0.707
❖ 物理信道的频带宽度。 ❖ 4.信道容量C
Hz 带宽
❖ 物理信道上能够传输数据的最大能力。
❖ 1）无噪声时的信道容量公式
❖ B.max=2*F C=2F*Log2N （Nyquist公式）
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.1.4 数据通信的技术指标 ❖ 2）有噪声时的信道容量公式 ❖ C=F*Log2N（1+S/N）S/N：信噪比 ❖ 5.误码率Pe
❖ 1.3.3 模拟数据的数字信号编码 ❖ 对模拟数据进行数字信号编码的最常用方法
是脉码调制(Pulse Code Modulation，PCM)， 它常用于对声音数据进行编码。脉码调制 (PCM)是以采样定理为基础的。
❖ Fs(=1/Ts)≥2Fmax或Fs≥2Bs
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 频带传输，又称宽带传输。在频带传输中常用普通 电话线作为传输介质，需要进行数/模
、模/数转换。
2. 异步传输与同步传输
都是为了实现信号同步
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.2.4 数据传输的同步技术
❖ 在计算机通信网络中，广泛采用的同步方法 有位同步法和群同步法两种。
❖ 1. 位同步
H L
将一种数据形式转换为另一种数据形式的过 程；解码就是将信号还原成数据或将数据形 式还原的过程。而调制和解调是最常用的一 种编码与解码方法。
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.3.1 数字数据的模拟信号编码 ❖ 1. 远程通信为什么要使用调制解调器 ❖ 数字数据进入到模拟信道以前要有一个变换
器进行数字信号到模拟信号的转换
将传输方式分为基带传输和频带传输；根据 信号传输时的同步方式的不同又可将传输方 式分为异步传输和同步传输。
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 1. 基带传输与频带传输
❖ 数字信号也被称为“数字基带信号”，简称为“基 带信号”。如果在线路上直接传输基带信号，就称 为“数字信号基带传输”，简称为“基带传输”。
传输可靠性的指标 Pe=Ne/N 6. 吞吐量 7. 网络负荷量
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第二章 数据通信的基础知识
❖ 2.2 数据的传输
❖ 2.2.1 串/并行通信
1. 串行传输 串行传输是一位一位地传送，从发送端到接
收端只要一根传输线即可,节省设备，适用于远程通信
接
并行到串行的转换
8
发
收
7
送
设
6
设
备
5
备
串行到并行的转换