第一节数据通信基础知识(1)

b） 数字信号
第一节数据通信基础知识(1)
B信 道
模拟信号能在数字信道上传输吗？数字信号能在
模拟信道上传输吗？
模拟数据能在数字信道上传输吗？数字数据能在
模拟信道上传输吗？
第一节数据通信基础知识(1)
• C 数字通信与模拟通信
– 数字通信 • 在数字信道上实现模拟数据或数字数据的传输
– 模拟通信 • 在模拟信道上实现模拟数据或数字数据的传输
数据：模拟数据 数字数据
编码
信号：模拟信号 数字信号
信道：模拟信道 数字信道
第一节数据通信基础知识(1)
模拟数据，模拟信号
话音
模拟
移频,调制
模拟数据，数字信号
模拟
数字
PCM编码
数字数据，模拟信号
数字 1010
模拟
调制
数字数据，数字信号
数字
数字
1010
数字编码
分为两大类：编码和调制
第一节数据通信基础知识(1)
• 包括两部分内容：调制和解调
第一节数据通信基础知识(1)
数字数据的调制
• 使数字数据能在模拟信道上传输
• 三种常用的调制技术：
– 幅移键控ASK （Amplitude Shift Keying）调幅 – 频移键控FSK （Frequency Shift Keying）调频 – 相移键控PSK （Phase Shift Keying）调相
第一节-数据通信基础知 识(1)
2020/12/1
第一节数据通信基础知识(1)
概述
数据通信系统
数字比特流 模拟信号
模拟信号 数字比特流
正文 PC 机 调制解调器
公用电话网
调制解调器
正文 PC 机
源系统
传输系统
目的系统
输 源点 输 发送器 发送
入
入
的信号
信
数
息
据
传输 系统
接收 的信号
接收器 输
出
数 据
模拟数据 模拟数据 数字数据 数字数据
放大器 调制器
PCM 编码器
调制器
数字 发送器
模拟信号 数字信号 模拟信号 数字信号
第一节数据通信基础知识(1)
• 模拟信号和数字信号
–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
t
a） 模拟信号
• 数字通信的优点
– 抗噪声（干扰）能力强 – 可以控制差错，提高了传输质量 – 便于用计算机进行处理 – 易于加密、保密性强 – 可以传输语音、数据、影像，通用、灵活
第一节数据通信基础知识(1)
D 数据通信系统
• 通信的三个要素：信源、信宿和信道
信源
发送器
信道
接收器
信宿
源系统
噪声
目的系统
▪ 任何信道都不是完美无缺的，因此会对传输的信 号产生干扰，称为“噪声”。
终点
第一节数据通信基础知识(1)
大纲
• 1.1 数据通信的基本概念 • 1.2 通信方式 • 1.3 编码技术 • 1.4 多路复用 • 1.5 数据交换
第一节数据通信基础知识(1)
1.1 数据通信基本概念
• 数据及计算机通信术语
– 信息（Information）：人们对现实世界事物存在方式或运动状态的 某种认识。表示信息的形式可以使数值、文字、图形、声音、图像、 动画等。是数据的内容或解释。
• 编码与调制的区别
–编码：用数字信号承载数字或模拟数据 –调制：用模拟信号承载数字或模拟数据
编码与解码
g(t)
数字或 模拟数据
x(t)
Encoder
编码
发送方
数字信号 数字信道
Decoder
解码
g(t)
数字或 模拟数据
接收方
第一节数据通信基础知识(1)
调制与解调
载波
模拟信号
s(t)
g(t)
数字或 模拟数据
数据编码 调制
解调 数据解码
– 编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错
– 调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位
– 解调：接收波形→数字信号
– 解码：数字信号→原始数据
第一节数据通信基础知识(1)
1.2 通信方式
• A 并行通信方式和串行通信方式
• （1）并行通信传输中有多个数据位，同时在 两个设备之间传输。
道上传送。
• 例如：以太网（局域网）
–频带传输：数字信号调制成音频模拟信号后再传送，接
收方需要解调。
• 例如：通过电话网络传输数据
–宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ到几百MHZ的模
拟信号后再传送，接收方需要解调。
• 例如：闭路电视的信号传输
第一节数据通信基础知识(1)
1.3 数据编码技术
• 不同类型的数据在不同类型的信道上传输有4种情况：
▪ 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）
第一节数据通信基础知识(1)
信息通过数据通信系统的传输过程
– 信息和数据不能直接在信道上传输 – 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
‘A’ 01000001
01000001 ‘A’
信息→数据→信号→在信信道道上传输→信号→数据→信息
– 数据（Data）：传递（携带）信息的实体。数据可以分为模拟数据和 数字数据。
– 信号（Signal）：数据的电子或电磁编码，数据以信号的形式在介质 中传播。（模拟信号、数字信号）
– 信源：通信过程中产生和发送信息的设备或计算机
– 信宿：通信过程中接受和处理信息的设备或计算机
– 信道（Channel）：传送信息的线路。信道分为数字信道和模拟信道
–
根据传输介质是否有形，物理信道可以分为有线信道和无线信道。
–
按照信道中传输不同类型的数据信号来划分，物理信道又可以分为模拟信道和数字信道
–
按照信道的使用方式来划分，又可以把信道分为专用信道和公共交换信道。
–
从复用技术上划分，还可把信道分为频分信道和时分信道。
第一节数据通信基础知识(1)
A 模拟的和数字的数据、信号
Modulator 调制
模拟信道
发送方

Demodulator 解调
g(t)
数字或 模拟数据
接收方
第一节数据通信基础知识(1)
A 数字数据的模拟信号编码
• 目的：为了利用廉价的公共电话交换网实现计 算机之间的远程通信，必须将发送端的数字信 号变换成能够在公共电话网上传输的模拟信号， 经传输后再在接收端将模拟信号逆变换成对应 的数字信号。实现数字信号与模拟信号互换的 设备称作调制解调器(Modem)。
• 传输速度快，近距离传输
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串行通信方式
• 串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线 上传输的 。
.适合远距离传输
第一节数据通信基础知识(1)
串行通信的方向性结构
第一节数据通信基础知识(1)
第一节数据通信基础知识(1)
B 数据的传输方式
基带/频带/宽带传输
–基带传输：不需调制，编码后的数字脉冲信号直接在信