2022年数据通信基础3(1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第2章 数据通信基础,本章学习目标,*掌握信息、数据和信号的概念,*掌握模拟和数字的概念,*掌握数据传输的几种形式,*了解数据通信系统的构成及其各部件的作用,*掌握传输信号的几种编码形式及特点,*掌握多路复用技术的分类及各自的特点和用途,*理解检测传输位出错的几种差错控制码,主要学习内容：,2.1 数据通信系统组成,2.2 数据通信的基本概念,2.3 数据编码技术,2.4 数据通信的基本方式,2.5 多路复用技术,2.6 数据交换方式,2.7 差错检验和控制,2.1 数据通信系统组成,2.1.1 数据与信息信息：,是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识。,数据：,是把事件的某些属性规范化后的表现形式。,信号：,是数据的具体的物理表现。,例子,：,雪,六角形,凉,白色,信息,数据,信号,信息：,人对雪花和马的认识,数据：,文字，二进制数，十进制数,信号：,电压，光，磁场强度,2.1.2 信号与信号传输,两种不同类型的量：,A.时间、温度、电波、声音,信号中没有断开或不连续的的地方；,B.字符，二进制数，电脉冲,信号仅取一些有限数目的值；,模拟与数字的,特点,模拟：,波动性；,持续变化；,反映事物的本质；,在电信业已经被广泛；,使用超过100年；,数字：,离散性；,跃变性；,设备性能先进；较为便宜；,（a）模拟信号 （b）数字信号,数据传输：,2.1.3 基本概念和术语,数据传输速率:,bps(bit per second),用C表示,信号传输速率:,波特（Baud),用B表示,两者关系:,C=Blog2n n是调制电平数,2.2 数据通信系统的构成,数据通信系统模型,噪声,（WDM-Wavelength Division Multiplexing）,(Frequency Shift Keying-FSK）,接收端:收到带校验和的数据后,用G(x)去除它,如果有余数,则传输出错。,循环冗余码(CRC),B没有呼叫建立，只有发送数据时才占用线路,无呼叫建立和专用通路；,1 数字数据用数字信号表示,（TDM-Time Division Multiplexing）,存储-转发式的发送技术,前提:发送方和接受方必须事先商定一个二进制数G(x)(生成多项式)。,应用:无线电广播,电视,*掌握信息、数据和信号的概念,通话建立以后源与目的间有一条专用的通路存在。,数据传输速率:bps(bit per second),用C表示,(Frequency Shift Keying-FSK）,2.3 数据编码技术,2.3.1 数字数据用数字信号表示,不归零编码NRZ,(Non-Return-Zero),曼彻斯特编码,(Manchester Encoding),差（微)分曼彻斯特编码,(Differential Manchester Encoding）,2.3.2 数字数据用模拟信号表示,载波信号：Asin(2nft+,),AM:幅移键控,(Amplitude Shift Keying-ASK）,FM:频移键控,(Frequency Shift Keying-FSK）,PM:相移键控,(Phase Shift Keying-PSK),2.3.3 模拟数据用数字信号表示,1、脉冲编码调制（PCM）,2、增量调制（DM）,2.4 数据通信的基本方式2.4.1 数据通信的操作方式,2.5 多路复用技术:,用一条高速线路传送多条低速线路的数据。,分类：,频分多路复用,（FDM-Frequency Division Multiplexing）,时分多路复用,（TDM-Time Division Multiplexing）,波分多路复用,（WDM-Wavelength Division Multiplexing）,频分多路复用,（FDM-Frequency Division Multiplexing）,特点:,信号被划分成若干通道(频道,波段),每个通道独立进行数据传递,应用:,无线电广播,电视,时分多路复用,（TDM-Time Division Multiplexing）,特点：,多条低速线路轮流使用同一条高速线路进行数据传递。,应用：,电话主干线路。,波分多路复用,（WDMWavelength Division Multiplexing）,应用：,光缆线路。,2.6 数据交换方式,2.6.1 电路交换,特点:,1.有通话的建立过程；,2.通话建立以后源与目的间有一条专用的通路存在。,发送呼叫信号,A,D,传输,1.交换,2.发送呼叫信号,传输,1.交换,2.发送呼叫信号,传输,1.作出反应 2.发送回应信号,2.6.2 报文交换,特点:,1.无呼叫建立和专用通路；2.,存储-转发式,的发送技术。,A,D,C,B,发送报文,传输,等待-发送,传输,等待-发送,传输,2.6.3 分组交换,特点:,2.,存储-转发式,的发送技术,分组,后发送,三种交换技术对比:,从线路利用率,A存在呼叫建立，专有线路上不传送数据时浪费资源,B没有呼叫建立，只有发送数据时才占用线路,C除了B的特点外，在接收分组时可以发送下一个分组,从传输速率,A固定的传输速率、会有呼叫阻塞,B,C能进行速率转换、虽会降速但不会阻塞可以使用优先级,从传输延时性,A实时性强,B,C存在时延和额外开销,2.7 差错检验和控制,2.7.1 差错类型,随机差错,突发差错,2.7.2,差错检测码,奇偶校验码,循环冗余校验码,水平奇偶校验例子：,字符,ASCII,水平奇校验,H,1,0,0,1,0,0,0,1,a,1,1,0,0,0,0,1,0,m,1,1,0,1,1,0,1,0,g,1,1,0,0,1,1,1,0,n,1,1,0,1,1,1,0,0,c,1,1,0,0,0,1,1,1,o,1,1,0,1,1,1,1,0,垂直奇校验,0,1,1,1,1,1,0,1,循环冗余码(CRC),前提:,发送方和接受方必须事先商定一个二进制数G(x)(生成多项式)。,发送端:,计算校验和,将校验和加在数据末尾,使这个带校验和的数据能被G(x)除尽。,接收端:,收到带校验和的数据后,用G(x)去除它,如果有余数,则传输出错。,实现:,用简单的硬件(移位寄存器电路)即可。,循环冗余码(CRC)例子：,数据=1101011011,G(X)(生成多项式)=10011,传输码元=数据（移位后),