![計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程-第2章_網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信_(tái)第1頁(yè)](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/7/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc1.gif)
![計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程-第2章_網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信_(tái)第2頁(yè)](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/7/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc2.gif)
![計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程-第2章_網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信_(tái)第3頁(yè)](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/7/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc3.gif)
![計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程-第2章_網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信_(tái)第4頁(yè)](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/7/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc4.gif)
![計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程-第2章_網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信_(tái)第5頁(yè)](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2021-12/7/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc/53a8b86b-b1fa-47a0-aa29-c619ccea8cbc5.gif)
版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、1第2章 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信問(wèn)題問(wèn)題原由原由數(shù)據(jù)通信技術(shù)完成數(shù)據(jù)的編碼、傳輸和處理,為計(jì)數(shù)據(jù)通信技術(shù)完成數(shù)據(jù)的編碼、傳輸和處理,為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供必要的技術(shù)支持和可靠的通信算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供必要的技術(shù)支持和可靠的通信環(huán)境。那么,它是如何實(shí)現(xiàn)這些功能的呢?這就是環(huán)境。那么,它是如何實(shí)現(xiàn)這些功能的呢?這就是本章所要討論的問(wèn)題。本章所要討論的問(wèn)題。本章重點(diǎn)討論數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和常用通信信道類型、本章重點(diǎn)討論數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和常用通信信道類型、數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、多路復(fù)用技數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)和差錯(cuò)控制等技術(shù)。術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)和差錯(cuò)控制等技術(shù)。教學(xué)教學(xué)重點(diǎn)重
2、點(diǎn)能力能力要求要求掌握掌握: : 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念, ,數(shù)據(jù)傳輸與編碼技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸與編碼技術(shù). .了解:了解:數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。熟悉熟悉: : 多路復(fù)用技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、差錯(cuò)控制技多路復(fù)用技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、差錯(cuò)控制技 術(shù)等。術(shù)等。2 2.12.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 2.6 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 2.5 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換 2.4 網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用 2.2 數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼 2.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸3知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基本概念基本概念網(wǎng)
3、絡(luò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換交換數(shù)據(jù)傳輸帶寬數(shù)據(jù)傳輸帶寬數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)數(shù)字傳輸?shù)馁|(zhì)量參數(shù)數(shù)字傳輸?shù)馁|(zhì)量參數(shù)網(wǎng)絡(luò)多路網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用復(fù)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸傳輸幀中繼交換幀中繼交換分組交換分組交換報(bào)文交換報(bào)文交換電路交換電路交換數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)串行傳輸與并行傳輸串行傳輸與并行傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)據(jù)調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼與編碼頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用單向傳輸與雙向傳輸單向傳輸與雙向傳輸同步傳輸與異步傳輸同步傳輸與異步傳輸模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼模擬數(shù)據(jù)的數(shù)
4、字編碼密集波分多路復(fù)用密集波分多路復(fù)用碼分多路得用碼分多路得用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸差錯(cuò)控制輸差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)檢測(cè)方法差錯(cuò)檢測(cè)方法差錯(cuò)的產(chǎn)生于類型差錯(cuò)的產(chǎn)生于類型ATM交換交換42.1數(shù)據(jù)通信的基本概念 信息泛指那些通過(guò)各種方式傳播的信息泛指那些通過(guò)各種方式傳播的、可被感受的聲音可被感受的聲音、文文字字、圖像圖像、符號(hào)等所表征的某一特定事物的消息符號(hào)等所表征的某一特定事物的消息、情報(bào)或知識(shí)情報(bào)或知識(shí)。 數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物的符號(hào)表示,在計(jì)算機(jī)科學(xué)中是指所有數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物的符號(hào)表示,在計(jì)算機(jī)科學(xué)中是指所有輸入到計(jì)算機(jī)中并被計(jì)算機(jī)程序處理的符號(hào)的總稱。數(shù)據(jù)分為輸入到計(jì)算機(jī)中并被計(jì)
5、算機(jī)程序處理的符號(hào)的總稱。數(shù)據(jù)分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種。 模擬數(shù)據(jù):模擬數(shù)據(jù):在時(shí)間和幅值取值上都是連續(xù)變化的在時(shí)間和幅值取值上都是連續(xù)變化的, 例如例如聲音、語(yǔ)音、視頻和動(dòng)畫(huà)片等。模擬數(shù)據(jù)通常用傳感器收集。聲音、語(yǔ)音、視頻和動(dòng)畫(huà)片等。模擬數(shù)據(jù)通常用傳感器收集。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù):數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù):在時(shí)間上是離散的在時(shí)間上是離散的,在幅值上是經(jīng)過(guò)量話的在幅值上是經(jīng)過(guò)量話的,它一般是由它一般是由0、1構(gòu)成的二進(jìn)制代碼組成的數(shù)字序列。構(gòu)成的二進(jìn)制代碼組成的數(shù)字序列。5 信號(hào)是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)形式,它具有確定的物理描述信號(hào)是數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)形式,它具有確定的物理描述,如電信號(hào)、光信號(hào)或
6、磁場(chǎng)強(qiáng)度等。信號(hào)分為數(shù)字信號(hào)和模擬信如電信號(hào)、光信號(hào)或磁場(chǎng)強(qiáng)度等。信號(hào)分為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)兩種。號(hào)兩種。圖圖 2-2 2-2 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)波形模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)波形ty(a)連續(xù)的模擬信號(hào)ty(b)離散的數(shù)字信號(hào) 模擬信號(hào):模擬信號(hào):是一種連續(xù)是一種連續(xù)變化的電脈沖序列,例如電話變化的電脈沖序列,例如電話語(yǔ)音信號(hào)、電視信號(hào)等,它是語(yǔ)音信號(hào)、電視信號(hào)等,它是隨時(shí)間變化的函數(shù)曲線,如圖隨時(shí)間變化的函數(shù)曲線,如圖2-22-2(a a)所示。所示。2.1.1 數(shù)字信號(hào):數(shù)字信號(hào):是離散的不是離散的不連續(xù)的電信號(hào)連續(xù)的電信號(hào), 通常用通常用“高高”和和“低低”電平脈沖序列組成的編電平脈沖序列組成
7、的編碼來(lái)表示數(shù)據(jù)碼來(lái)表示數(shù)據(jù), 如圖如圖2-2(b)2-2(b)所所示示。62.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 任何一個(gè)通信系統(tǒng)都可以看作是由發(fā)送設(shè)備、傳輸信道和任何一個(gè)通信系統(tǒng)都可以看作是由發(fā)送設(shè)備、傳輸信道和接收設(shè)備三大部分組成。我們把產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端稱為信接收設(shè)備三大部分組成。我們把產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端稱為信源,把接收信息的一端稱為信宿,把信源傳送到信宿的通信線源,把接收信息的一端稱為信宿,把信源傳送到信宿的通信線路稱為信道。路稱為信道。 在實(shí)際通信系統(tǒng)中,難免受到外界電磁波等噪音源的干擾在實(shí)際通信系統(tǒng)中,難免受到外界電磁波等噪音源的干擾影響。因此,數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖影響。因此,數(shù)據(jù)通信
8、系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖2-32-3所示。所示。圖圖 2-3 2-3 通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)+ +噪音噪音噪音源噪音源信信 源源信信 道道信信 宿宿72.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,將傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱為模擬通信在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,將傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱為模擬通信系統(tǒng),將傳輸數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。系統(tǒng),將傳輸數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。 (1) (1) 模擬通信系統(tǒng):模擬通信系統(tǒng):普通的電話、廣播、電視等信號(hào)都屬普通的電話、廣播、電視等信號(hào)都屬于模擬信號(hào)于模擬信號(hào), ,由模擬信號(hào)所構(gòu)成的通信系統(tǒng)屬于模擬通信系統(tǒng)由模擬信號(hào)所構(gòu)成的通信系統(tǒng)屬于模擬通信系統(tǒng)。
9、模擬通信系統(tǒng)通常由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及模擬通信系統(tǒng)通常由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪音源組成,其基本結(jié)構(gòu)模型如圖噪音源組成,其基本結(jié)構(gòu)模型如圖2-42-4所示。所示。圖圖 2-4 2-4 模擬通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信信 源源調(diào)制器調(diào)制器解調(diào)器解調(diào)器信信 宿宿信信 道道噪音源噪音源82.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) (2) (2) 數(shù)字通信系統(tǒng):數(shù)字通信系統(tǒng):計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字電話以及數(shù)字電視計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字電話以及數(shù)字電視等信號(hào)都屬于數(shù)字信號(hào),由數(shù)字信號(hào)構(gòu)成的通信系統(tǒng)屬于數(shù)字等信號(hào)都屬于數(shù)字信號(hào),由數(shù)字信號(hào)構(gòu)成的通信系統(tǒng)屬于數(shù)字通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)通常由信源數(shù)字通
10、信系統(tǒng)通常由信源、編碼器編碼器、信道信道、解碼器、解碼器、信宿以及噪音源組成,其基本結(jié)構(gòu)模型如圖信宿以及噪音源組成,其基本結(jié)構(gòu)模型如圖2-52-5所示。所示。圖圖 2-5 2-5 數(shù)字?jǐn)?shù)字通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信信 源源編碼器編碼器解碼器解碼器信信 宿宿信信 道道噪音源噪音源 由于數(shù)字信號(hào)不適合遠(yuǎn)距離傳輸,所以在傳輸前將其變?yōu)橛捎跀?shù)字信號(hào)不適合遠(yuǎn)距離傳輸,所以在傳輸前將其變?yōu)槟M信號(hào)。因此,數(shù)字通信系統(tǒng)通常由信源、信源編碼器、調(diào)模擬信號(hào)。因此,數(shù)字通信系統(tǒng)通常由信源、信源編碼器、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器、信宿、噪音制器、信道、解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器、信宿、噪音源組
11、成,其結(jié)構(gòu)模型如圖源組成,其結(jié)構(gòu)模型如圖2-62-6所示。所示。92.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 在數(shù)字通信系統(tǒng)中,調(diào)制器用于將發(fā)送端數(shù)字信號(hào)變換成在數(shù)字通信系統(tǒng)中,調(diào)制器用于將發(fā)送端數(shù)字信號(hào)變換成模擬信號(hào);解調(diào)器用于將模擬信號(hào)還原成數(shù)字信號(hào)。我們將具模擬信號(hào);解調(diào)器用于將模擬信號(hào)還原成數(shù)字信號(hào)。我們將具備調(diào)制與解調(diào)功能的設(shè)備稱為調(diào)制解調(diào)器,它在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)備調(diào)制與解調(diào)功能的設(shè)備稱為調(diào)制解調(diào)器,它在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的連接如圖中的連接如圖2-72-7所示。所示。信信宿宿噪音源噪音源信信道道編編碼碼器器信信源源譯譯碼碼器器信信源源編編碼碼器器信信源源解解調(diào)調(diào)器器調(diào)調(diào)制制器器信信道道信信道道譯譯碼碼器器圖圖
12、2-6 數(shù)字通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型數(shù)字通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型102.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 以上介紹了數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基本概念。事實(shí)上,無(wú)論是實(shí)以上介紹了數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基本概念。事實(shí)上,無(wú)論是實(shí)現(xiàn)模擬通信現(xiàn)模擬通信, ,還是實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信還是實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信, ,都涉及到一系列的技術(shù)問(wèn)題,都涉及到一系列的技術(shù)問(wèn)題,包括數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)、數(shù)包括數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、多路復(fù)用技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)檢測(cè)與控制技術(shù)等。據(jù)交換技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)檢測(cè)與控制技術(shù)等。圖圖 2-7 2-7 調(diào)制解調(diào)器的功能作用調(diào)制解調(diào)器的功能作用電話線電話線電話交換網(wǎng)電話交換網(wǎng)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)Mod
13、em電話機(jī)電話機(jī)ModemModem電話機(jī)電話機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)電話線電話線112.2數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼 在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)是用二進(jìn)制在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)是用二進(jìn)制0 0、1 1比特序列表示的,在物比特序列表示的,在物理上是用低電平和高電平來(lái)呈現(xiàn)的。由于在線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)理上是用低電平和高電平來(lái)呈現(xiàn)的。由于在線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),因而數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ判诺烙心M信道有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),因而數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ判诺烙心M信道與數(shù)字信道之分。為了便于不同數(shù)據(jù)在不同的信道中傳輸(適與數(shù)字信道之分。為了便于不同數(shù)據(jù)在不同的信道中傳輸(適應(yīng)不同的傳輸特性應(yīng)不同的傳輸特性),),在數(shù)據(jù)送入信道之前必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)
14、制和在數(shù)據(jù)送入信道之前必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)制和編碼。在通信系統(tǒng)中編碼。在通信系統(tǒng)中, ,數(shù)據(jù)的調(diào)制和編碼可分為數(shù)據(jù)的調(diào)制和編碼可分為4 4種基本形式:種基本形式:數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制12模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制3數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼4122.2.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制基于調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制基于調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相3 3種調(diào)制技術(shù),分種調(diào)制技術(shù),分別稱為振幅鍵控、移頻鍵控和移相鍵控。圖別稱為振幅鍵控、移頻鍵控和移相鍵控。圖2-102-10顯示了對(duì)數(shù)顯示了對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)字?jǐn)?shù)據(jù)“010010”“010010”
15、進(jìn)行不同調(diào)制方法的波形。進(jìn)行不同調(diào)制方法的波形。圖圖 2-10 2-10 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制原理示意圖數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制原理示意圖132.2.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制 振幅鍵控是通過(guò)改變載波信號(hào)振幅來(lái)表示數(shù)字信號(hào)振幅鍵控是通過(guò)改變載波信號(hào)振幅來(lái)表示數(shù)字信號(hào)1 1、0 0。例如,我們可以用載波幅度例如,我們可以用載波幅度UmUm表示數(shù)字表示數(shù)字1 1,用載波幅度,用載波幅度0 0表示數(shù)表示數(shù)字字0 0。ASKASK信號(hào)波形如圖信號(hào)波形如圖2-102-10(a a)所示。所示。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:其數(shù)學(xué)表達(dá)式為: 移頻鍵控方法是通過(guò)改變載波信號(hào)角頻率來(lái)表示數(shù)字信移頻鍵控方法是通過(guò)改變載波信號(hào)角頻率來(lái)表示數(shù)字信號(hào)號(hào)
16、1 1、0 0。例如,我們可以用角頻率。例如,我們可以用角頻率1 1t t表示數(shù)字表示數(shù)字l l,用角頻率用角頻率2 2t t表示數(shù)字表示數(shù)字0 0。FSKFSK信號(hào)波形如圖信號(hào)波形如圖2-102-10(b b)所示。所示。u(t)u(t)UmUmsinsin(1 1t t) 數(shù)字?jǐn)?shù)字 1 10 0 數(shù)字?jǐn)?shù)字 0 0u( (t) )振幅鍵控振幅鍵控ASKASK信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易, ,技術(shù)簡(jiǎn)單技術(shù)簡(jiǎn)單, ,但抗干擾能力較差但抗干擾能力較差。142.2.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:其數(shù)學(xué)表達(dá)式為: 由于移頻鍵控由于移頻鍵控FSKFSK信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易,技術(shù)簡(jiǎn)單,抗干擾能力信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易,技
17、術(shù)簡(jiǎn)單,抗干擾能力較強(qiáng),是目前最常用的調(diào)制方法之一。較強(qiáng),是目前最常用的調(diào)制方法之一。 移相鍵控方法是通過(guò)改變載波信號(hào)的相位值來(lái)表示數(shù)字移相鍵控方法是通過(guò)改變載波信號(hào)的相位值來(lái)表示數(shù)字信號(hào)信號(hào)1 1、0 0。如果用相位的絕對(duì)值表示數(shù)字信號(hào)。如果用相位的絕對(duì)值表示數(shù)字信號(hào)1 1、0 0,則稱為,則稱為絕對(duì)調(diào)相。如果用相位的相對(duì)偏移值表示數(shù)字信號(hào)絕對(duì)調(diào)相。如果用相位的相對(duì)偏移值表示數(shù)字信號(hào)1 1、0 0,則,則稱為相對(duì)調(diào)相。稱為相對(duì)調(diào)相。UmUmsinsin(2 2t) 數(shù)字?jǐn)?shù)字 0 0UmUmsinsin(1 1t t) 數(shù)字?jǐn)?shù)字 1 1u(t)u(t)152.2.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制UmUms
18、insin(tt0 0) 數(shù)字?jǐn)?shù)字 1 1 接收端可以通過(guò)檢測(cè)載波相位的方法來(lái)確定它所表示的數(shù)接收端可以通過(guò)檢測(cè)載波相位的方法來(lái)確定它所表示的數(shù)字信號(hào)值。絕對(duì)調(diào)相波形如圖字信號(hào)值。絕對(duì)調(diào)相波形如圖2-102-10(c c)所示。所示。 絕對(duì)調(diào)相(絕對(duì)調(diào)相(Absolute PSKAbsolute PSK):):在載波信號(hào)在載波信號(hào)u(t)u(t)中中, ,為載波信號(hào)的相位。當(dāng)表示數(shù)字為載波信號(hào)的相位。當(dāng)表示數(shù)字1 1時(shí)時(shí), ,取取0 0;當(dāng)表示數(shù)字當(dāng)表示數(shù)字0 0時(shí)時(shí), ,取取。這種最簡(jiǎn)單的絕對(duì)調(diào)相方法可以用下式表示:這種最簡(jiǎn)單的絕對(duì)調(diào)相方法可以用下式表示:UmUmsinsin(tt) 數(shù)字?jǐn)?shù)
19、字 0 0u(t)u(t) 相對(duì)調(diào)相(相對(duì)調(diào)相(Differential PSKDifferential PSK):):是用載波在兩位數(shù)是用載波在兩位數(shù)字信號(hào)的交接處產(chǎn)生的相位偏移來(lái)表示載波數(shù)字信號(hào)。最簡(jiǎn)字信號(hào)的交接處產(chǎn)生的相位偏移來(lái)表示載波數(shù)字信號(hào)。最簡(jiǎn)單的相對(duì)調(diào)相方法是:兩比特信號(hào)交接處遇單的相對(duì)調(diào)相方法是:兩比特信號(hào)交接處遇0 0,載波信號(hào)相位,載波信號(hào)相位不變;兩比特信號(hào)交接處遇不變;兩比特信號(hào)交接處遇1 1,載波信號(hào)相位偏移,載波信號(hào)相位偏移。相對(duì)調(diào)相對(duì)調(diào)相波形如圖相波形如圖2-102-10(d d)所示。所示。162.2.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制 在模擬數(shù)據(jù)通信中,為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率
20、,人們常在模擬數(shù)據(jù)通信中,為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率,人們常采用多相調(diào)制方法,將待發(fā)送的數(shù)字信號(hào)按兩個(gè)比特一組采用多相調(diào)制方法,將待發(fā)送的數(shù)字信號(hào)按兩個(gè)比特一組的方式組織,兩位二進(jìn)制比特可以有的方式組織,兩位二進(jìn)制比特可以有4 4種組合,即種組合,即 0000、0101、1010、1111 每組是一個(gè)雙比特碼元,我們可以用每組是一個(gè)雙比特碼元,我們可以用4 4個(gè)不同的相位值個(gè)不同的相位值去表示這去表示這4 4組雙比特碼元。那么,在調(diào)相信號(hào)傳輸過(guò)程中,組雙比特碼元。那么,在調(diào)相信號(hào)傳輸過(guò)程中,相位每改變一次,傳送兩個(gè)二進(jìn)制比特。我們把這種調(diào)相相位每改變一次,傳送兩個(gè)二進(jìn)制比特。我們把這種調(diào)相方法稱為方
21、法稱為4 4相調(diào)制。相調(diào)制。 同理,如果將發(fā)送的數(shù)據(jù)每同理,如果將發(fā)送的數(shù)據(jù)每3 3個(gè)比特組成一個(gè)個(gè)比特組成一個(gè)3 3比特碼比特碼元組,元組,3 3位二進(jìn)制數(shù)共有八種組合,那么對(duì)應(yīng)可以用八種不位二進(jìn)制數(shù)共有八種組合,那么對(duì)應(yīng)可以用八種不同的相位值去表示,我們把這種調(diào)相方法稱為八相調(diào)制。同的相位值去表示,我們把這種調(diào)相方法稱為八相調(diào)制。172.2.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬調(diào)制 振幅鍵控是通過(guò)改變載波信號(hào)振幅來(lái)表示數(shù)字信號(hào)振幅鍵控是通過(guò)改變載波信號(hào)振幅來(lái)表示數(shù)字信號(hào)1 1、0 0。例如,我們可以用載波幅度例如,我們可以用載波幅度UmUm表示數(shù)字表示數(shù)字1 1,用載波幅度,用載波幅度0 0表示數(shù)表示數(shù)字字0
22、 0。ASKASK信號(hào)波形如圖信號(hào)波形如圖2-102-10(a a)所示。所示。 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:其數(shù)學(xué)表達(dá)式為: UmUmsinsin(1 1t t) 數(shù)字?jǐn)?shù)字 1 1 移頻鍵控方法是通過(guò)改變載波信號(hào)角頻率來(lái)表示數(shù)字信號(hào)移頻鍵控方法是通過(guò)改變載波信號(hào)角頻率來(lái)表示數(shù)字信號(hào)1 1、0 0。例如,我們可以用角頻率。例如,我們可以用角頻率1 1t t表示數(shù)字表示數(shù)字l l,用角頻率用角頻率2 2t t表示數(shù)字表示數(shù)字0 0。FSKFSK信號(hào)波形如圖信號(hào)波形如圖2-102-10(b b)所示。所示。0 0 數(shù)字?jǐn)?shù)字 0 0u(t)u(t)振幅鍵控振幅鍵控ASKASK信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易, ,技術(shù)簡(jiǎn)
23、單技術(shù)簡(jiǎn)單, ,但抗干擾能力較差但抗干擾能力較差。 182.2.2模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制 對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬調(diào)制的目的:其一是將低頻信對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬調(diào)制的目的:其一是將低頻信號(hào)搬號(hào)搬遷遷到較高的頻帶進(jìn)行傳輸;其二是將模擬信號(hào)放大;其三是通過(guò)到較高的頻帶進(jìn)行傳輸;其二是將模擬信號(hào)放大;其三是通過(guò)調(diào)制可以使用頻分多路復(fù)用技術(shù)。模擬數(shù)據(jù)調(diào)制可通過(guò)調(diào)調(diào)制可以使用頻分多路復(fù)用技術(shù)。模擬數(shù)據(jù)調(diào)制可通過(guò)調(diào)幅、幅、調(diào)頻和調(diào)相調(diào)頻和調(diào)相3 3種種方法方法來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn),如圖實(shí)現(xiàn),如圖2-112-11所所示。示?;鶐鬏斝盘?hào)基帶傳輸信號(hào)高頻載波信號(hào)高頻載波信號(hào)( (a)a)振幅調(diào)制振幅調(diào)制( (b)b)頻率調(diào)制頻率調(diào)制
24、( (c)c)相位調(diào)制相位調(diào)制圖圖 2-11 2-11 模擬信號(hào)的模擬凋制模擬信號(hào)的模擬凋制192.2.2模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制 振幅調(diào)制是以原來(lái)的模擬數(shù)據(jù)為調(diào)制信號(hào)對(duì)振幅調(diào)制是以原來(lái)的模擬數(shù)據(jù)為調(diào)制信號(hào)對(duì)載波的幅載波的幅值值按調(diào)制信號(hào)的幅值進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制后載波信號(hào)的頻率和相位按調(diào)制信號(hào)的幅值進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制后載波信號(hào)的頻率和相位不變不變, ,幅值隨調(diào)制信號(hào)的幅值變化而變化幅值隨調(diào)制信號(hào)的幅值變化而變化, ,如圖如圖2-11(2-11(a)a)所所示。示。 頻率調(diào)制是以原來(lái)的模擬數(shù)據(jù)為調(diào)制信號(hào)頻率調(diào)制是以原來(lái)的模擬數(shù)據(jù)為調(diào)制信號(hào), ,對(duì)載波的頻率對(duì)載波的頻率按調(diào)制信號(hào)的頻率進(jìn)行調(diào)制按調(diào)制信號(hào)的頻率進(jìn)
25、行調(diào)制, ,調(diào)制后載波信號(hào)的相位和幅值不調(diào)制后載波信號(hào)的相位和幅值不變變,頻率隨調(diào)制信號(hào)的幅值變化而變化,如圖頻率隨調(diào)制信號(hào)的幅值變化而變化,如圖2-11(2-11(b)b)所所示。示。 相位調(diào)制是以原來(lái)的模擬數(shù)據(jù)為調(diào)制信號(hào)相位調(diào)制是以原來(lái)的模擬數(shù)據(jù)為調(diào)制信號(hào), ,對(duì)載波的相位對(duì)載波的相位按調(diào)制信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制后載波信號(hào)的頻率和幅值按調(diào)制信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制后載波信號(hào)的頻率和幅值不變不變, ,相位隨調(diào)制信號(hào)的幅值變化而變化相位隨調(diào)制信號(hào)的幅值變化而變化, ,如圖如圖2-11(2-11(c)c)所示。所示。202.2.3數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼就是如何把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用物理信
26、號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼就是如何把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用物理信號(hào)的波形表示,是用高低電平的不同組合來(lái)表示二進(jìn)制的方法。波形表示,是用高低電平的不同組合來(lái)表示二進(jìn)制的方法。 常用的編碼方式主要有常用的編碼方式主要有3 3種種:不歸零編碼不歸零編碼、曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。和差分曼徹斯特編碼。 不歸零碼是一種全寬碼,即信號(hào)波形在一個(gè)碼元全部時(shí)不歸零碼是一種全寬碼,即信號(hào)波形在一個(gè)碼元全部時(shí)間內(nèi)發(fā)出或不發(fā)出電流,每一位碼占全部碼元的寬度。間內(nèi)發(fā)出或不發(fā)出電流,每一位碼占全部碼元的寬度。不歸不歸零碼可分為單極性和雙極性兩種:零碼可分為單極性和雙極性兩種: 單極性單極性不歸零碼不歸零碼( (Sin
27、gle Polarity NRZ)Single Polarity NRZ):是以無(wú)電是以無(wú)電壓(無(wú)電流)表示壓(無(wú)電流)表示“0”“0”,而用恒定的正電壓表示,而用恒定的正電壓表示“1”“1”。 雙極性不歸零碼雙極性不歸零碼( (Double Polarity NRZ)Double Polarity NRZ):是以負(fù)電是以負(fù)電壓表示壓表示“0”“0”,而用恒定的正電壓表示,而用恒定的正電壓表示“1”“1”。 以上反之亦然,即負(fù)電壓表示以上反之亦然,即負(fù)電壓表示“1”“1”,正電壓表示,正電壓表示“0”“0”。 212.2.3數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字編碼 曼徹斯特編碼是目前應(yīng)用最廣泛的編碼方法之一。其編碼
28、曼徹斯特編碼是目前應(yīng)用最廣泛的編碼方法之一。其編碼規(guī)則是:每個(gè)比特的周期規(guī)則是:每個(gè)比特的周期T T分為前分為前T/2T/2與后與后T/2T/2兩部分;通過(guò)前兩部分;通過(guò)前T/2T/2傳送該比特的反碼,通過(guò)后傳送該比特的反碼,通過(guò)后T/2T/2傳送該比特的原碼。傳送該比特的原碼。 是對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn)是對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn), ,它將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)包含在信號(hào)中它將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)包含在信號(hào)中, ,在傳輸代碼信息的同時(shí)將時(shí)鐘同步信號(hào)一起傳輸?shù)綄?duì)方,所以在傳輸代碼信息的同時(shí)將時(shí)鐘同步信號(hào)一起傳輸?shù)綄?duì)方,所以都屬于自同步編碼,其數(shù)據(jù)傳輸速率只有調(diào)制速率的都屬于自同步編碼,其數(shù)據(jù)傳輸速率只有調(diào)制速率的1/21/
29、2。 0 1 1 0 1 0 0 1tO曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼 0 1 1 0 1 0 0 1tO22模擬信號(hào)模擬信號(hào) PAMPAM信號(hào)信號(hào) PAMPAM信號(hào)信號(hào) 數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)2.2.4模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼是把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的編碼模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼是把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的編碼方法方法。由于。由于數(shù)字信號(hào)傳輸失真小數(shù)字信號(hào)傳輸失真小、誤碼率低誤碼率低、傳輸速率高傳輸速率高、便于便于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ),所以將模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化已成為必然趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ),所以將模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化已成為必然趨勢(shì)。 模擬數(shù)據(jù)數(shù)字編碼的最常用方法是脈沖編碼調(diào)制(模擬數(shù)據(jù)
30、數(shù)字編碼的最常用方法是脈沖編碼調(diào)制(Pulse Pulse Code ModulationCode Modulation,PCM),PCMPCM),PCM的工作過(guò)程包括的工作過(guò)程包括3 3個(gè)步驟:采樣、個(gè)步驟:采樣、量化與編碼,其相應(yīng)的波形信號(hào)如圖量化與編碼,其相應(yīng)的波形信號(hào)如圖2-132-13所示。所示。 圖圖 2-13 PCM2-13 PCM脈沖編碼調(diào)制過(guò)程示意圖脈沖編碼調(diào)制過(guò)程示意圖采樣速采樣速率率8000t/8000t/s s指定數(shù)指定數(shù)值給對(duì)值給對(duì)應(yīng)的應(yīng)的PAMPAM信號(hào)信號(hào)將量化將量化值進(jìn)行值進(jìn)行編碼編碼232.2.4模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼 采樣是模擬信號(hào)數(shù)字化的第一步。模擬信號(hào)是電平
31、連續(xù)采樣是模擬信號(hào)數(shù)字化的第一步。模擬信號(hào)是電平連續(xù)變化的信號(hào)變化的信號(hào), ,采樣是隔一定的時(shí)間間隔采樣是隔一定的時(shí)間間隔, ,將模擬信號(hào)的電平幅將模擬信號(hào)的電平幅度值取出來(lái)作為樣本度值取出來(lái)作為樣本, ,讓其表示原來(lái)的信號(hào)讓其表示原來(lái)的信號(hào)。采樣頻率采樣頻率f f應(yīng)為應(yīng)為:f f2B2B 或或 f fl lT2T2f f 式中:式中:B B為通信信道帶寬;為通信信道帶寬;T T為采樣周期;為采樣周期;f f為信道允許通為信道允許通過(guò)的信號(hào)最高頻率。過(guò)的信號(hào)最高頻率。 量化是將采樣樣本幅度按量化級(jí)決定取值的過(guò)程,經(jīng)量量化是將采樣樣本幅度按量化級(jí)決定取值的過(guò)程,經(jīng)量化后的樣本幅度為離散的量化級(jí)值
32、已不是連續(xù)值。量化的目化后的樣本幅度為離散的量化級(jí)值已不是連續(xù)值。量化的目的是為每一個(gè)的是為每一個(gè)PAMPAM信號(hào)設(shè)定一個(gè)信號(hào)值。信號(hào)設(shè)定一個(gè)信號(hào)值。242.2.4模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼 量化之前要將信號(hào)分為若干量化級(jí)量化之前要將信號(hào)分為若干量化級(jí), ,同時(shí)同時(shí), ,要規(guī)定好每一要規(guī)定好每一級(jí)對(duì)應(yīng)的幅度范圍。若量化范圍在級(jí)對(duì)應(yīng)的幅度范圍。若量化范圍在0 0127,127,則每個(gè)采樣用則每個(gè)采樣用7 7位位二進(jìn)制二進(jìn)制(2(27 7128)128)來(lái)表示來(lái)表示, ,量化速率需要量化速率需要5600056000bps(8000bps(80007)7);若量化的范圍在若量化的范圍在0 0255,255,
33、則每個(gè)采樣用則每個(gè)采樣用8 8位二進(jìn)制(位二進(jìn)制(2 28 8256256)來(lái)表示,量化速率需要來(lái)表示,量化速率需要6400064000bpsbps(800080008 8)。)。 編碼是用相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制代碼表示量化后的采樣樣本編碼是用相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制代碼表示量化后的采樣樣本的量級(jí)。為了能精確地還原成原來(lái)的模擬信號(hào),量化值編碼的量級(jí)。為了能精確地還原成原來(lái)的模擬信號(hào),量化值編碼在傳送數(shù)字至數(shù)模轉(zhuǎn)換器時(shí),其速率必須和采樣時(shí)一樣。經(jīng)在傳送數(shù)字至數(shù)模轉(zhuǎn)換器時(shí),其速率必須和采樣時(shí)一樣。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后,信號(hào)才會(huì)和原來(lái)模擬信號(hào)波形接近。過(guò)轉(zhuǎn)換后,信號(hào)才會(huì)和原來(lái)模擬信號(hào)波形接近。 【例例2-22-2】聲音的帶
34、寬為】聲音的帶寬為40004000HzHz,采用頻率為采用頻率為80008000次次/ /s s,用用8 8位二進(jìn)制編碼,則信道的數(shù)據(jù)傳輸速率為:位二進(jìn)制編碼,則信道的數(shù)據(jù)傳輸速率為: 8 8800080006400064000bpsbps64kbps64kbps。 25 數(shù)據(jù)傳輸是網(wǎng)絡(luò)通信的物質(zhì)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)涉及的內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸是網(wǎng)絡(luò)通信的物質(zhì)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)涉及的內(nèi)容很多,包括數(shù)據(jù)傳輸媒介、數(shù)據(jù)傳輸帶寬、數(shù)據(jù)傳輸方式和容很多,包括數(shù)據(jù)傳輸媒介、數(shù)據(jù)傳輸帶寬、數(shù)據(jù)傳輸方式和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量參數(shù)等。數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量參數(shù)等。數(shù)據(jù)傳輸涉及的主要內(nèi)容數(shù)據(jù)傳輸涉及的主要內(nèi)容數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量參數(shù)質(zhì)量參數(shù)傳
35、輸方式傳輸方式傳輸帶寬傳輸帶寬傳輸媒介傳輸媒介2.3網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸 262.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通路,是數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通路,是數(shù)據(jù)通信中實(shí)際傳送信息的載體。網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)有:同軸通信中實(shí)際傳送信息的載體。網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)有:同軸電纜、雙絞線、光纖、微波、衛(wèi)星、紅外線等。電纜、雙絞線、光纖、微波、衛(wèi)星、紅外線等。 同軸電纜是局域網(wǎng)中最早使用而且應(yīng)用十分廣泛的傳輸介同軸電纜是局域網(wǎng)中最早使用而且應(yīng)用十分廣泛的傳輸介質(zhì),可以通過(guò)專用的中同軸電纜質(zhì),可以通過(guò)專用的中同軸電纜( (俗稱粗纜俗稱粗纜) )或小同軸電纜或小同軸電纜(
36、(俗稱俗稱細(xì)纜細(xì)纜) )來(lái)組網(wǎng),并廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)中。同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、絕來(lái)組網(wǎng),并廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)中。同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層及外部保護(hù)層組成,其結(jié)構(gòu)如圖緣層、屏蔽層及外部保護(hù)層組成,其結(jié)構(gòu)如圖2-142-14所示。所示。保護(hù)層、屏蔽層、絕緣層、導(dǎo)體保護(hù)層、屏蔽層、絕緣層、導(dǎo)體圖圖 2-14 2-14 同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖 同軸電纜的最大優(yōu)點(diǎn)是抗同軸電纜的最大優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)干擾性強(qiáng), ,而且支持多點(diǎn)連接。而且支持多點(diǎn)連接。 缺點(diǎn)是物理可靠性不好,缺點(diǎn)是物理可靠性不好,所以現(xiàn)在基本上已被雙絞線所所以現(xiàn)在基本上已被雙絞線所替代。替代。272.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì) 雙絞線的
37、物理結(jié)構(gòu)是由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的雙絞線的物理結(jié)構(gòu)是由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的2 2根、根、4 4根或根或8 8根絕緣導(dǎo)線組成。一對(duì)線可以作為一條通信線路,各個(gè)線對(duì)螺根絕緣導(dǎo)線組成。一對(duì)線可以作為一條通信線路,各個(gè)線對(duì)螺旋排列的目的是為了使各線對(duì)之間的電磁干擾最小。旋排列的目的是為了使各線對(duì)之間的電磁干擾最小。雙絞線是模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信最普通的傳輸媒體,它的主雙絞線是模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信最普通的傳輸媒體,它的主要應(yīng)用范圍是電話系統(tǒng)中的模擬話音傳輸,最適合于較短距離要應(yīng)用范圍是電話系統(tǒng)中的模擬話音傳輸,最適合于較短距離的信息傳輸,當(dāng)超過(guò)幾千米時(shí)信號(hào)因衰減可能會(huì)產(chǎn)生畸變,這的信息傳輸,當(dāng)超過(guò)幾千米時(shí)信號(hào)因
38、衰減可能會(huì)產(chǎn)生畸變,這時(shí)就要使用中繼器(時(shí)就要使用中繼器(RepeaterRepeater)來(lái)放大信號(hào)和再生波形。)來(lái)放大信號(hào)和再生波形。雙絞線的價(jià)格在傳輸媒體中是最便宜的,并且安裝簡(jiǎn)單,雙絞線的價(jià)格在傳輸媒體中是最便宜的,并且安裝簡(jiǎn)單,所以得到廣泛的使用。在局域網(wǎng)中一般也采用雙絞線作為傳輸所以得到廣泛的使用。在局域網(wǎng)中一般也采用雙絞線作為傳輸媒體。雙絞線可分為媒體。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線UTPUTP(Unshielded Twisted Unshielded Twisted PairPair)和)和屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線STPSTP(Shielded Twisted PairSh
39、ielded Twisted Pair)。)。282.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)單模光纖單模光纖多模光纖多模光纖 光纖是光導(dǎo)纖維(光纖是光導(dǎo)纖維(Fiber OpticsFiber Optics)的簡(jiǎn)稱,采用光導(dǎo)纖維)的簡(jiǎn)稱,采用光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì),是網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)領(lǐng)域中發(fā)展最快、性能最好、作為傳輸介質(zhì),是網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)領(lǐng)域中發(fā)展最快、性能最好、應(yīng)用前途最廣泛的一種。光纖分為應(yīng)用前途最廣泛的一種。光纖分為單模單模( 8.3/125um8.3/125um )和)和多多模模( 50/125um50/125um,62.5/125um62.5/125um)兩種。)兩種。29名稱名稱傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)最大段長(zhǎng)度最大
40、段長(zhǎng)度每段節(jié)點(diǎn)數(shù)每段節(jié)點(diǎn)數(shù)10Base5粗同軸電纜500米10010Base2細(xì)同軸電纜185米3010Base-TUTP100米102410Base-F光纖2000米1024100Base-T4UTP100米100Base-TXUTP100米100Base-FX光纖2000米1000Base-SX光纖550米1000Base-LX光纖5000米1000Base-CXSTP25米1000Base-TUTP100米2.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)302.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì) 微波在空間主要是直線傳播,并且能穿透電離層進(jìn)入宇微波在空間主要是直線傳播,并且能穿透電離層進(jìn)入宇宙空間宙空間, ,其傳播距離受到限制且
41、與天線的高度有關(guān)其傳播距離受到限制且與天線的高度有關(guān), ,一般只有一般只有5050kmkm左右左右, ,長(zhǎng)途通信時(shí)必須建立多個(gè)中繼站長(zhǎng)途通信時(shí)必須建立多個(gè)中繼站, ,中繼站把前一站中繼站把前一站發(fā)來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后再發(fā)往下一站發(fā)來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后再發(fā)往下一站, ,類似于類似于“接力接力”,”,所以所以又把微波通信稱為數(shù)字微波接力通信。如果中繼站采用又把微波通信稱為數(shù)字微波接力通信。如果中繼站采用100100m m高的天線塔,則接力距離可增大到高的天線塔,則接力距離可增大到100100kmkm,如圖如圖2-192-19所示。所示。地球地球視線傳輸視線傳輸微波中繼站圖圖 2-19 2-19 地面微
42、波接力通信地面微波接力通信312.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì) 19451945年年, ,英國(guó)人阿塞英國(guó)人阿塞克拉克提出了利用衛(wèi)星進(jìn)行通信的設(shè)克拉克提出了利用衛(wèi)星進(jìn)行通信的設(shè)想。想。19571957年,蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星年,蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星SputnikSputnik,使人使人們看到了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信的希望。們看到了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信的希望。19621962年,美國(guó)成功地發(fā)射了第年,美國(guó)成功地發(fā)射了第一顆通信衛(wèi)星一顆通信衛(wèi)星TelsatTelsat,試驗(yàn)了橫跨大西洋的電話和電視傳輸。試驗(yàn)了橫跨大西洋的電話和電視傳輸。由于衛(wèi)星通信具有通信距離遠(yuǎn)、費(fèi)用與通信距離無(wú)關(guān)、覆蓋面由于衛(wèi)星通信具有通信距
43、離遠(yuǎn)、費(fèi)用與通信距離無(wú)關(guān)、覆蓋面積大、不受地理?xiàng)l件的限制、通信信道帶寬寬、可進(jìn)行多址通積大、不受地理?xiàng)l件的限制、通信信道帶寬寬、可進(jìn)行多址通信與移動(dòng)通信等優(yōu)點(diǎn),因此它在最近的信與移動(dòng)通信等優(yōu)點(diǎn),因此它在最近的3030多年里獲得了迅速的多年里獲得了迅速的發(fā)展,并成為現(xiàn)代主要的通信手段之一。發(fā)展,并成為現(xiàn)代主要的通信手段之一。 衛(wèi)星通信是利用位于衛(wèi)星通信是利用位于3 3萬(wàn)萬(wàn)6 6千公里高空的人造地球衛(wèi)星作為千公里高空的人造地球衛(wèi)星作為太空無(wú)人值守的微波中繼站的一種特殊形式的微波接力通信。太空無(wú)人值守的微波中繼站的一種特殊形式的微波接力通信。衛(wèi)星通信能克服地面微波通信的距離限制衛(wèi)星通信能克服地面微波
44、通信的距離限制, ,最大特點(diǎn)是通信距最大特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)離遠(yuǎn), ,且通信費(fèi)用與距離無(wú)關(guān)且通信費(fèi)用與距離無(wú)關(guān)。衛(wèi)星通信的組成如圖衛(wèi)星通信的組成如圖2-202-20所示所示。322.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì) 20 20世紀(jì)世紀(jì)8080年代末發(fā)展了稱為年代末發(fā)展了稱為“甚小口徑終端甚小口徑終端”(”(VSATVSAT) )的的新一代數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng),新一代數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng),9090年代廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)年代廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,如各國(guó)的大使館與國(guó)內(nèi)之間的通信都是通過(guò)絡(luò)中,如各國(guó)的大使館與國(guó)內(nèi)之間的通信都是通過(guò)VSATVSAT來(lái)通來(lái)通信的。信的。VSATVSAT網(wǎng)通常由一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、一個(gè)大型主站
45、和大量網(wǎng)通常由一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、一個(gè)大型主站和大量的的VSATVSAT小站組成,能單雙向傳輸數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像、視頻等小站組成,能單雙向傳輸數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像、視頻等多媒體綜合業(yè)務(wù)。多媒體綜合業(yè)務(wù)。VSATVSAT網(wǎng)的基本組成如圖網(wǎng)的基本組成如圖2-212-21所示。所示。 衛(wèi)星衛(wèi)星地球站衛(wèi)星地球站3.6104km地球地球圖圖 2-20 2-20 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信332.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)圖圖 2-21 2-21 VSATVSAT網(wǎng)的組成網(wǎng)的組成342.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì) VSATVSAT的小站和主站通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器構(gòu)成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的小站和主站通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器構(gòu)成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), ,主主站采用大口徑天線,
46、且發(fā)射功率大,小口徑天線發(fā)射功率小,站采用大口徑天線,且發(fā)射功率大,小口徑天線發(fā)射功率小,小站與大站之間可以直接通信。小站與大站之間可以直接通信。 【例例2-32-3】衛(wèi)星通信有較大的傳播延時(shí),如果從地球站到衛(wèi)】衛(wèi)星通信有較大的傳播延時(shí),如果從地球站到衛(wèi)星的距離為星的距離為4000040000kmkm,那么從一個(gè)地球站經(jīng)過(guò)衛(wèi)星到另一個(gè)地那么從一個(gè)地球站經(jīng)過(guò)衛(wèi)星到另一個(gè)地球站的傳播時(shí)延有多大?球站的傳播時(shí)延有多大? 解:在自由空間中解:在自由空間中, ,電磁撥的傳輸速度為電磁撥的傳輸速度為300000300000km/skm/s,從從一個(gè)地球站經(jīng)過(guò)衛(wèi)星到另一個(gè)地球站的距離為一個(gè)地球站經(jīng)過(guò)衛(wèi)星到另
47、一個(gè)地球站的距離為 4000040000kmkm2 280000km80000km所以傳播延時(shí)為所以傳播延時(shí)為 8000080000kmkm300000km/s300000km/s267ms267ms。352.3.1數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)帶寬帶寬速率速率/ /工作工作頻帶頻帶性能性能傳輸距離傳輸距離 價(jià)格價(jià)格應(yīng)用應(yīng)用雙絞線雙絞線寬帶寬帶基帶基帶1Gb/s1Gb/s較好較好模擬:模擬:10km10km數(shù)字:數(shù)字:500m500m低低模擬模擬/ /數(shù)字?jǐn)?shù)字信號(hào)傳輸信號(hào)傳輸5050銅軸電纜銅軸電纜7575銅軸電纜銅軸電纜基帶基帶10Mb/s10Mb/s較好較好3km3km低低基帶數(shù)字信號(hào)基帶數(shù)
48、字信號(hào)寬帶寬帶450MHz450MHz較好較好100km100km中中模擬、數(shù)據(jù)、模擬、數(shù)據(jù)、音頻音頻光光 纖纖寬帶寬帶49Gb/s49Gb/s很好很好2km2km以上以上高高高高微微 波波寬帶寬帶4 46GHz6GHz好好幾百幾百kmkm中等中等中等中等衛(wèi)衛(wèi) 星星寬帶寬帶1 110GHz10GHz很好很好18000km18000km高高高高 以上介紹了雙絞線、同軸電纜、光纖、微波、衛(wèi)星通信以上介紹了雙絞線、同軸電纜、光纖、微波、衛(wèi)星通信5 5種介質(zhì),其區(qū)別如下:種介質(zhì),其區(qū)別如下:362.3.2數(shù)據(jù)傳輸帶寬基帶傳輸基帶傳輸頻帶傳輸頻帶傳輸寬帶傳輸寬帶傳輸 基帶傳輸是指數(shù)字脈沖信號(hào)在傳輸介質(zhì)基
49、帶傳輸是指數(shù)字脈沖信號(hào)在傳輸介質(zhì) 上保持?jǐn)?shù)據(jù)波形按原樣進(jìn)行傳輸。上保持?jǐn)?shù)據(jù)波形按原樣進(jìn)行傳輸。 頻帶傳輸指把數(shù)字信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào)頻帶傳輸指把數(shù)字信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào) 后再發(fā)送和傳輸,到達(dá)接收端再把音頻后再發(fā)送和傳輸,到達(dá)接收端再把音頻 信號(hào)解調(diào)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。信號(hào)解調(diào)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。 寬帶傳輸指比音頻更寬的頻帶,若是采寬帶傳輸指比音頻更寬的頻帶,若是采 用用7575的的CATVCATV同軸電纜或光纖作傳輸介同軸電纜或光纖作傳輸介 質(zhì),帶寬為質(zhì),帶寬為300300MHzMHz。 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,根據(jù)傳輸介質(zhì)的信道帶寬可分為基帶、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,根據(jù)傳輸介質(zhì)的信道帶寬可分為基帶、頻帶和寬帶。局
50、域網(wǎng)中主要采用基帶和頻帶傳輸頻帶和寬帶。局域網(wǎng)中主要采用基帶和頻帶傳輸, ,有線電視和有線電視和無(wú)線局域網(wǎng)中主要采用寬帶傳輸。無(wú)線局域網(wǎng)中主要采用寬帶傳輸。 372.3.2數(shù)據(jù)傳輸帶寬 數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量參數(shù)是衡量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院涂煽啃缘臄?shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量參數(shù)是衡量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院涂煽啃缘膮?shù)。有效性主要由數(shù)據(jù)傳輸速率、調(diào)制速率、信道帶寬、通參數(shù)。有效性主要由數(shù)據(jù)傳輸速率、調(diào)制速率、信道帶寬、通信容量、誤碼率、傳輸延遲等來(lái)衡量;可靠性一般用數(shù)據(jù)傳輸信容量、誤碼率、傳輸延遲等來(lái)衡量;可靠性一般用數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率指標(biāo)來(lái)衡量;比特率和波特率是用來(lái)描述系統(tǒng)傳輸率的誤碼率指標(biāo)來(lái)衡量;比特率和波特率是用來(lái)描述
51、系統(tǒng)傳輸率的參量。的參量。 數(shù)據(jù)傳輸單位通常可用比特、碼元、碼字、碼字來(lái)表示。數(shù)據(jù)傳輸單位通??捎帽忍亍⒋a元、碼字、碼字來(lái)表示。 比特比特:是二進(jìn)制的縮寫(xiě),即計(jì)算機(jī)常用術(shù)語(yǔ)是二進(jìn)制的縮寫(xiě),即計(jì)算機(jī)常用術(shù)語(yǔ)“位位”,在數(shù)據(jù)通信中用來(lái)度量消息的信息量。在數(shù)據(jù)通信中用來(lái)度量消息的信息量。 碼元:碼元:是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送的二進(jìn)制數(shù)字中的每一位是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送的二進(jìn)制數(shù)字中的每一位的通稱。例如二進(jìn)制數(shù)字的通稱。例如二進(jìn)制數(shù)字10000011000001是由是由7 7個(gè)碼元組成的序列。個(gè)碼元組成的序列。 碼字:碼字:在在7 7位位ASCIIASCII碼中,碼中,10000011000001這這7 7個(gè)碼
52、元組成的序個(gè)碼元組成的序列代表字母列代表字母A A,通常將這個(gè)字母通常將這個(gè)字母A A稱為稱為“碼字碼字”。 382.3.2數(shù)據(jù)傳輸帶寬 數(shù)據(jù)傳輸速率是指每秒能傳輸?shù)亩M(jìn)制信息位數(shù),又稱數(shù)據(jù)傳輸速率是指每秒能傳輸?shù)亩M(jìn)制信息位數(shù),又稱為比特率,用為比特率,用bpsbps標(biāo)記,表示每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù),單位標(biāo)記,表示每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù),單位用比特用比特/ /每秒表示,它可由下式確定:每秒表示,它可由下式確定:)/(log/12sbNTS 式中:式中:T T為數(shù)字信號(hào)脈沖重復(fù)周期;為數(shù)字信號(hào)脈沖重復(fù)周期;N N為一個(gè)脈沖信號(hào)代為一個(gè)脈沖信號(hào)代表的有效狀態(tài)數(shù),是表的有效狀態(tài)數(shù),是2 2的整數(shù)倍。例
53、如二進(jìn)制的一個(gè)脈沖可的整數(shù)倍。例如二進(jìn)制的一個(gè)脈沖可以表示以表示“0”“0”和和“1”“1”兩個(gè)狀態(tài),故兩個(gè)狀態(tài),故N N2 2。LogLog2 2N N為單位脈沖能為單位脈沖能表示的比特?cái)?shù),如表示的比特?cái)?shù),如N N4 4時(shí)表示一個(gè)單位脈沖為時(shí)表示一個(gè)單位脈沖為2 2bitbit。 一個(gè)數(shù)字脈沖也稱為一個(gè)碼元,一個(gè)數(shù)字脈沖也稱為一個(gè)碼元,N N為一個(gè)碼元所取的有為一個(gè)碼元所取的有效離散值個(gè)數(shù)效離散值個(gè)數(shù), ,若一個(gè)碼元僅可取若一個(gè)碼元僅可取0 0和和1 1兩種離散值兩種離散值, ,則則N N2 2;若一個(gè)碼元可取若一個(gè)碼元可取0000、0101、1010、1111四種離散值,則四種離散值,則N
54、 N4 4。 392.3.2數(shù)據(jù)傳輸帶寬 【例例2-42-4】脈碼調(diào)制系統(tǒng)】脈碼調(diào)制系統(tǒng)PCMPCM每秒鐘測(cè)量取樣每秒鐘測(cè)量取樣800800次,量化次,量化電平為電平為256256個(gè),求數(shù)據(jù)傳輸率。個(gè),求數(shù)據(jù)傳輸率。 解:信號(hào)周期解:信號(hào)周期T Tl l80008000,量化電平數(shù)量化電平數(shù)N N2562562 28 8)/(log/12sbNTSsKbitsbitS/64/800008 當(dāng)一個(gè)碼元僅取兩種離散值時(shí),當(dāng)一個(gè)碼元僅取兩種離散值時(shí),S=1S=1T T,表示數(shù)據(jù)傳輸表示數(shù)據(jù)傳輸速率等于碼元脈沖的重復(fù)頻率。此時(shí)的速率等于碼元脈沖的重復(fù)頻率。此時(shí)的S S叫信號(hào)傳輸速率,叫信號(hào)傳輸速率,也
55、稱碼元率、調(diào)制速率或波特率,單位為波特也稱碼元率、調(diào)制速率或波特率,單位為波特( (Baud)Baud)。若信若信號(hào)碼元的寬度為號(hào)碼元的寬度為T(mén) T秒,則碼元速率定義為:秒,則碼元速率定義為: )(/1BaudTB 402.3.3數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量參數(shù) 調(diào)制速率也稱為波形速率或碼元速率,它是數(shù)字信號(hào)經(jīng)調(diào)制速率也稱為波形速率或碼元速率,它是數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制后的傳輸速率,表示數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中線路上每秒鐘傳過(guò)調(diào)制后的傳輸速率,表示數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中線路上每秒鐘傳送的波形個(gè)數(shù)。顯然,波形持續(xù)時(shí)間越短,單位時(shí)間內(nèi)傳輸送的波形個(gè)數(shù)。顯然,波形持續(xù)時(shí)間越短,單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)牟ㄐ螖?shù)就越多,則數(shù)據(jù)傳輸速率也越高。數(shù)據(jù)傳輸
56、速率與的波形數(shù)就越多,則數(shù)據(jù)傳輸速率也越高。數(shù)據(jù)傳輸速率與調(diào)制速率的區(qū)別與聯(lián)系如圖調(diào)制速率的區(qū)別與聯(lián)系如圖2-222-22所示。所示。 模擬信道模擬信道解調(diào)器解調(diào)器調(diào)制速率調(diào)制速率傳輸速率傳輸速率計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)調(diào)制器調(diào)制器計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)圖圖 2-22 2-22 數(shù)據(jù)傳輸速率與調(diào)制速率的區(qū)別數(shù)據(jù)傳輸速率與調(diào)制速率的區(qū)別412.3.3數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量參數(shù) 信道帶寬是指信道中傳輸?shù)男盘?hào)在不失真的情況下所占信道帶寬是指信道中傳輸?shù)男盘?hào)在不失真的情況下所占用的頻率范圍,通常稱為信道的通頻帶,單位用赫茲(調(diào)制用的頻率范圍,通常稱為信道的通頻帶,單位用赫茲(調(diào)制速率)表示。信道帶寬由信道的物理特性所決定,例如電話
57、速率)表示。信道帶寬由信道的物理特性所決定,例如電話線路的頻率范圍在線路的頻率范圍在30030034003400HzHz,那么,它的帶寬范圍也在那么,它的帶寬范圍也在30030034003400HzHz。信道寬度用信道寬度用W W表示。表示。 Capacity Capacity) 信道容量是指信道能傳輸信息的最大能力,一般用時(shí)間信道容量是指信道能傳輸信息的最大能力,一般用時(shí)間內(nèi)最大可傳送的字節(jié)數(shù)來(lái)表示。信道容量由信道帶寬內(nèi)最大可傳送的字節(jié)數(shù)來(lái)表示。信道容量由信道帶寬F F、可使可使用的時(shí)間用的時(shí)間T T以及信道質(zhì)量決定。信道容量和信道帶寬具有正比以及信道質(zhì)量決定。信道容量和信道帶寬具有正比關(guān)系
58、,帶寬越寬,則容量越大,傳輸效率也就越高。關(guān)于信關(guān)系,帶寬越寬,則容量越大,傳輸效率也就越高。關(guān)于信道容量的計(jì)算有兩條著名的定理。道容量的計(jì)算有兩條著名的定理。422.3.3數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量參數(shù) 奈奎斯特奈奎斯特( (NyquistNyquist) )定理:定理:19421942年年, ,H.H.NyquistNyquist證明,證明,任何一個(gè)信號(hào)如果通過(guò)帶寬為任何一個(gè)信號(hào)如果通過(guò)帶寬為W W(HzHz)的理想低通濾波器,若的理想低通濾波器,若每秒取樣每秒取樣2 2W W次,就可以完整地重現(xiàn)該濾波過(guò)后的信號(hào)。在理次,就可以完整地重現(xiàn)該濾波過(guò)后的信號(hào)。在理想條件下想條件下( (無(wú)噪音有限帶寬無(wú)噪音
59、有限帶寬W W的信道的信道) ),其最大的數(shù)據(jù)傳輸速率,其最大的數(shù)據(jù)傳輸速率C C(信道容量)為:信道容量)為:NWC2log2式中:式中:N N為離散性信號(hào)或電平的個(gè)數(shù)。為離散性信號(hào)或電平的個(gè)數(shù)。【例例2-62-6】一個(gè)無(wú)噪音的】一個(gè)無(wú)噪音的30003000HzHz信道傳輸二進(jìn)制信號(hào),試問(wèn)信信道傳輸二進(jìn)制信號(hào),試問(wèn)信道容量(可允許的數(shù)據(jù)傳輸速率)是多少?道容量(可允許的數(shù)據(jù)傳輸速率)是多少? 解:由于傳輸?shù)亩M(jìn)制信號(hào)是解:由于傳輸?shù)亩M(jìn)制信號(hào)是“1”“1”、“0”“0”兩個(gè)電平兩個(gè)電平, ,即即N=2N=2,W=3000HzW=3000Hz,則信道容量:則信道容量: sbitNWC/6000
60、2log30002log22243 式中:式中:RmaxRmax為最大功率;為最大功率;W W為信道帶寬;為信道帶寬;L L為信道上傳輸?shù)臑樾诺郎蟼鬏數(shù)男盘?hào)可取的離散值的個(gè)數(shù)。信號(hào)可取的離散值的個(gè)數(shù)。 【例例2-82-8】一個(gè)數(shù)字信號(hào)通過(guò)兩種物理狀態(tài),經(jīng)信噪比為】一個(gè)數(shù)字信號(hào)通過(guò)兩種物理狀態(tài),經(jīng)信噪比為2020dBdB的的3 3kHzkHz帶寬信道傳送,其數(shù)據(jù)率不會(huì)超過(guò)多少?帶寬信道傳送,其數(shù)據(jù)率不會(huì)超過(guò)多少?2.3.3數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量參數(shù) 香農(nóng)(香農(nóng)(ShannonShannon)定理:定理:19481948年,年,Claude ShannonClaude Shannon在在NyquistNy
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 人工綠化合同范本
- 2025年度合伙購(gòu)房合同解除條件協(xié)議
- 個(gè)人醫(yī)院轉(zhuǎn)讓合同范例
- 分包工人合同范本
- 上海工程裝修合同范本
- 倉(cāng)庫(kù)電工維修合同范例
- 單元樓租賃合同范本
- 借款經(jīng)濟(jì)合同范例
- 基坑及邊坡監(jiān)測(cè)沉降觀測(cè)合同范本
- 2025年度建筑工程資料歸檔與歸檔技術(shù)支持承包合同范本
- 校長(zhǎng)在行政會(huì)上總結(jié)講話結(jié)合新課標(biāo)精神給學(xué)校管理提出3點(diǎn)建議
- T-CSUS 69-2024 智慧水務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
- 2025年護(hù)理質(zhì)量與安全管理工作計(jì)劃
- 湖南大學(xué) 嵌入式開(kāi)發(fā)與應(yīng)用(張自紅)教案
- 地下商業(yè)街的規(guī)劃設(shè)計(jì)
- 長(zhǎng)安大學(xué)《畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖一》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 2024-2030年全球及中國(guó)低密度聚乙烯(LDPE)行業(yè)需求動(dòng)態(tài)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告
- 2024年新華東師大版七年級(jí)上冊(cè)數(shù)學(xué)全冊(cè)教案(新版教材)
- 醫(yī)院物業(yè)管理制度
- 初中數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練雙十字相乘法因式分解練習(xí)100道及答案
- (正式版)QC∕T 625-2024 汽車用涂鍍層和化學(xué)處理層
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論