第2章數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)2

1、2022-3-271 有線有線- 金屬導(dǎo)體：雙絞線、金屬導(dǎo)體：雙絞線、 同軸電纜同軸電纜(粗、細(xì)粗、細(xì))- 光纖光纖 無(wú)線無(wú)線- 無(wú)線電波（短波）、地面微波、衛(wèi)星微波、紅外線無(wú)線電波（短波）、地面微波、衛(wèi)星微波、紅外線2022-3-272 同軸電纜是由繞同一軸線的同軸電纜是由繞同一軸線的兩個(gè)導(dǎo)體兩個(gè)導(dǎo)體所所組成，即內(nèi)導(dǎo)體（銅芯導(dǎo)線）和外導(dǎo)體組成，即內(nèi)導(dǎo)體（銅芯導(dǎo)線）和外導(dǎo)體( (屏蔽層屏蔽層) )，外導(dǎo)體的作用是屏蔽電磁干，外導(dǎo)體的作用是屏蔽電磁干擾和輻射，兩導(dǎo)體之間用絕緣材料隔離。擾和輻射，兩導(dǎo)體之間用絕緣材料隔離。同軸電纜具有較高的帶寬和極好的抗干同軸電纜具有較高的帶寬和極好的抗干擾特性。

2、擾特性。 同軸電纜的規(guī)格是指電纜粗細(xì)程度的度同軸電纜的規(guī)格是指電纜粗細(xì)程度的度量（直徑量（直徑: :1.022.54cm），按射頻級(jí)測(cè)量），按射頻級(jí)測(cè)量單位單位(RG)來(lái)度量，銅芯導(dǎo)線越細(xì)，來(lái)度量，銅芯導(dǎo)線越細(xì)，RG越越高，銅芯導(dǎo)線越高，銅芯導(dǎo)線越粗粗，RG越低越低2022-3-273 同軸電纜分類同軸電纜分類1. 基帶同軸電纜基帶同軸電纜一條電纜只用于一個(gè)信道，網(wǎng)狀銅線屏蔽，特征阻抗為一條電纜只用于一個(gè)信道，網(wǎng)狀銅線屏蔽，特征阻抗為50 ，用，用于數(shù)字傳輸，如于數(shù)字傳輸，如RG-8（粗纜以太網(wǎng)）粗纜以太網(wǎng)），RG-58（細(xì)纜以太網(wǎng)細(xì)纜以太網(wǎng)）。）。局域網(wǎng)：局域網(wǎng)：50 基帶同軸電纜，數(shù)據(jù)傳輸

3、率基帶同軸電纜，數(shù)據(jù)傳輸率10Mbps2. 寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜一條電纜同時(shí)傳輸不同頻率的多路模擬信號(hào)，鋁箔纏繞屏蔽，特一條電纜同時(shí)傳輸不同頻率的多路模擬信號(hào)，鋁箔纏繞屏蔽，特征阻抗為征阻抗為75 ，用于模擬傳輸，用于模擬傳輸，300450MHz，100km，需要放，需要放大器，如大器，如RG-59（有線電視有線電視CATV ）2022-3-274細(xì)同軸細(xì)同軸- 50 ，D=1.02cm ，10Mbps - 185m、4中繼、中繼、5段（段（925m）- 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格低價(jià)格低安裝方便（安裝方便（T型連接器、型連接器、BNC接頭、終端匹配器）接頭、終端匹配器）抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)

4、距離短距離短可靠性差可靠性差粗粗同軸同軸- 50 ，D=2.54cm ，10Mbps - 500m、4中繼、中繼、5段（段（2500m）- 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格稍高價(jià)格稍高 安裝稍難（收發(fā)器、收發(fā)器電纜、安裝稍難（收發(fā)器、收發(fā)器電纜、終端匹配器）終端匹配器）抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)距離中等距離中等可靠性好可靠性好細(xì)同軸電纜和細(xì)同軸電纜和粗粗同軸電纜都只能用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)同軸電纜都只能用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2022-3-275 雙絞線是由兩根絞合的絕緣銅線外部包裹屏蔽層和橡膠外皮雙絞線是由兩根絞合的絕緣銅線外部包裹屏蔽層和橡膠外皮而構(gòu)成。而構(gòu)成。 一根電纜中通常包含多對(duì)雙絞線，線對(duì)數(shù)量視用途在一根電纜

5、中通常包含多對(duì)雙絞線，線對(duì)數(shù)量視用途在2對(duì)到對(duì)到1800對(duì)之間，連接計(jì)算機(jī)終端的雙絞線電纜通常包含對(duì)之間，連接計(jì)算機(jī)終端的雙絞線電纜通常包含2對(duì)或?qū)?對(duì)雙絞線。對(duì)雙絞線。 在局域網(wǎng)中一般也采用雙絞線作為傳輸媒體。主要用于星形在局域網(wǎng)中一般也采用雙絞線作為傳輸媒體。主要用于星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，即以集線器或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為中心、各網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，即以集線器或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為中心、各網(wǎng)絡(luò)工作站用一根雙絞線與之相連。用一根雙絞線與之相連。 雙絞線電纜可分為非屏蔽雙絞線雙絞線電纜可分為非屏蔽雙絞線UTP（Unshielded Twisted Pair）和屏蔽雙絞線）和屏蔽雙絞線STP（Shielded Twis

6、ted Pair） 。2022-3-2761. 非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線 （UTP）：雙絞線外沒有任何附加屏蔽）：雙絞線外沒有任何附加屏蔽質(zhì)量類別（等級(jí)）質(zhì)量類別（等級(jí)）3類（類（20MHz/ 10Mbps/令牌環(huán)網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、10Base-T、100Base-T4）5類（類（100MHz/ 155Mbps /100BASE-T）6類（類（250MHz/1200Mbps/ 100BASE-T、1000BASE-T）2022-3-2772. 屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線 （STP）：）：以鋁箔屏蔽以減少干擾和串?dāng)_以鋁箔屏蔽以減少干擾和串?dāng)_u 安裝比安裝比UTP困難，必須配有支持困難，必須配有支持屏蔽功能

7、的特殊連接器和相應(yīng)的屏蔽功能的特殊連接器和相應(yīng)的安裝技術(shù)安裝技術(shù)u 價(jià)格比價(jià)格比UTP高，但低于同軸電纜高，但低于同軸電纜u 傳輸速率高，傳輸速率高，100m內(nèi)可達(dá)到內(nèi)可達(dá)到155Mbps，常見速率為常見速率為16Mbps和和100Mbpsu 最大使用距離限制在幾百米之內(nèi)最大使用距離限制在幾百米之內(nèi)18雙絞線雙絞線RJ45接法規(guī)則：接法規(guī)則： 1（白綠）數(shù)據(jù)發(fā)送（白綠）數(shù)據(jù)發(fā)送 +2（綠）（綠） 數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送 3（白橙）數(shù)據(jù)接受（白橙）數(shù)據(jù)接受 +6（橙）數(shù)據(jù)接受（橙）數(shù)據(jù)接受 4（蘭）電源預(yù)留（蘭）電源預(yù)留+5（白蘭）（白蘭） 電源預(yù)留電源預(yù)留7（白棕）音頻預(yù)留（白棕）音頻預(yù)留8（棕）音

8、頻預(yù)留（棕）音頻預(yù)留只適應(yīng)于（只適應(yīng)于（ 10base-T/ 100base-TX ）絞線通訊技術(shù)）絞線通訊技術(shù)對(duì)于對(duì)于1000base-TX絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。（TIA/EIA 568A標(biāo)準(zhǔn)：線序） TIA:電信工業(yè)聯(lián)合會(huì)；EIA:電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)雙絞線雙絞線RJ45接法規(guī)則：接法規(guī)則： 1 （白橙）數(shù)據(jù)發(fā)送（白橙）數(shù)據(jù)發(fā)送 +2 （橙）數(shù)據(jù)發(fā)送（橙）數(shù)據(jù)發(fā)送 3 （白綠）數(shù)據(jù)接受（白綠）數(shù)據(jù)接受 +6 （綠）數(shù)據(jù)接受（綠）數(shù)據(jù)接受 4（蘭）電源預(yù)留（蘭）電源預(yù)留+5（白蘭）（白蘭） 電源預(yù)留電源預(yù)留7（白棕）音頻預(yù)留（白棕）音頻預(yù)留8（棕）音頻預(yù)留（棕）音頻預(yù)

9、留只適應(yīng)于（只適應(yīng)于（ 10base-T/ 100base-TX ）絞線通訊技術(shù)）絞線通訊技術(shù)對(duì)于對(duì)于1000base-TX絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。絞線通訊技術(shù)接法另行規(guī)定。（TIA/EIA 568B標(biāo)準(zhǔn)：線序）雙絞線直通雙絞線直通直線：用于不同設(shè)備之間互連（交換機(jī)直線：用于不同設(shè)備之間互連（交換機(jī)-PC） 568A-568A雙絞線交叉雙絞線交叉反線：用于同種設(shè)備之間互連（反線：用于同種設(shè)備之間互連（PC-PC，交換機(jī)，交換機(jī)-交換機(jī)）交換機(jī)）568A-568B 光纖傳輸原理光纖傳輸原理利用了光的反射利用了光的反射 光纖電纜：纖芯光纖電纜：纖芯- -折射率高；玻璃包層折射率高；玻璃包層- -

10、折射率低折射率低導(dǎo)光纖維是一種由石英玻璃纖維或塑料制成的，直徑很細(xì)，能傳導(dǎo)光纖維是一種由石英玻璃纖維或塑料制成的，直徑很細(xì)，能傳導(dǎo)光信號(hào)的媒體。導(dǎo)光信號(hào)的媒體。玻璃包層又稱為覆層，是折射率較低的反光材料。玻璃包層又稱為覆層，是折射率較低的反光材料。由于覆層的作用，在纖芯中傳輸?shù)墓庑盘?hào)幾乎不會(huì)從覆層中折射由于覆層的作用，在纖芯中傳輸?shù)墓庑盘?hào)幾乎不會(huì)從覆層中折射出去。這樣當(dāng)光束進(jìn)入光纖中的纖芯后，可以減少光通過光纜時(shí)出去。這樣當(dāng)光束進(jìn)入光纖中的纖芯后，可以減少光通過光纜時(shí)的損耗，并且在纖芯邊緣產(chǎn)生全反射，使光束曲折前進(jìn)。的損耗，并且在纖芯邊緣產(chǎn)生全反射，使光束曲折前進(jìn)。玻璃封套玻璃封套塑料外套塑料

11、外套玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯塑料外套塑料外套玻璃封套玻璃封套外殼外殼2022-3-2715 光纖分類：光纖分類：根據(jù)使用的光源和傳輸模式，光纖可分為多模光纖根據(jù)使用的光源和傳輸模式，光纖可分為多模光纖MMF和單和單模光纖模光纖SMF- 多模光纖采用發(fā)光二極管產(chǎn)生可見光作為光源，定向性較差。多模光纖采用發(fā)光二極管產(chǎn)生可見光作為光源，定向性較差。當(dāng)光纖纖芯的直徑比光波波長(zhǎng)大很多時(shí)，由于光束進(jìn)入纖芯中當(dāng)光纖纖芯的直徑比光波波長(zhǎng)大很多時(shí)，由于光束進(jìn)入纖芯中的角度不同傳播路徑也不同，這時(shí)光束是以多種模式在纖芯內(nèi)的角度不同傳播路徑也不同，這時(shí)光束是以多種模式在纖芯內(nèi)不斷反射而向前傳播。不斷反射而向

12、前傳播。多模光纖的傳輸距離一般多模光纖的傳輸距離一般在在2km以內(nèi)。以內(nèi)。- 纖芯纖芯/覆層的直徑為覆層的直徑為62.5/125微米。微米。2022-3-2716- 單模光纖采用注入式激光二極管單模光纖采用注入式激光二極管作為光源，激光的定向性強(qiáng)。作為光源，激光的定向性強(qiáng)。- 單模光纖的纖芯直徑一般為幾個(gè)單模光纖的纖芯直徑一般為幾個(gè)光波的波長(zhǎng)，當(dāng)激光束進(jìn)人玻璃光波的波長(zhǎng)，當(dāng)激光束進(jìn)人玻璃芯中的角度差別很小時(shí)，能以單芯中的角度差別很小時(shí)，能以單一的模式無(wú)反射地沿軸向傳播。一的模式無(wú)反射地沿軸向傳播。單模光纖的傳輸距離可以達(dá)到幾單模光纖的傳輸距離可以達(dá)到幾十甚至上百公里。十甚至上百公里。- 纖芯纖

13、芯/覆層的直徑為覆層的直徑為8/125微米。微米。2022-3-2717 傳輸過程：傳輸過程：光電轉(zhuǎn)換LED發(fā)送端輸入光電轉(zhuǎn)換PIN接收端輸出光纖光信號(hào)發(fā)送端：將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)發(fā)送端：將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào) 光源光源 發(fā)光二極管發(fā)光二極管LED 多模光纖多模光纖 激光二極管激光二極管LD 單模光纖單模光纖接收端：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)接收端：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 檢測(cè)器檢測(cè)器 光電二極管光電二極管 PIN APD光載波調(diào)制：幅移鍵控法光載波調(diào)制：幅移鍵控法ASK （亮度調(diào)制），有光（亮度調(diào)制），有光-1，無(wú)光，無(wú)光-02022-3-2718 光纖的傳輸特性：光纖的傳輸特性：- 依靠光波承載信息

14、依靠光波承載信息- 速率高，通信容量大（僅受光電轉(zhuǎn)換器件的限制），數(shù)據(jù)傳速率高，通信容量大（僅受光電轉(zhuǎn)換器件的限制），數(shù)據(jù)傳輸速率已達(dá)輸速率已達(dá)2.4Gbps- 傳輸損耗小，衰減率極低，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)傳輸損耗小，衰減率極低，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)50km以上，以上，主要用于長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)的主干線主要用于長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)的主干線- 采用光譜技術(shù)，不易受外界的信號(hào)干擾，抗干擾性能極好；采用光譜技術(shù)，不易受外界的信號(hào)干擾，抗干擾性能極好；- 本身沒有電磁輻射，所以它傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽，保密性本身沒有電磁輻射，所以它傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽，保密性能好能好- 不易分支，普遍用于點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路

15、不易分支，普遍用于點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路2022-3-2719 使用電磁波或光波攜帶信息使用電磁波或光波攜帶信息 發(fā)送天線所產(chǎn)生的信號(hào)帶寬比介質(zhì)的特性更為重要發(fā)送天線所產(chǎn)生的信號(hào)帶寬比介質(zhì)的特性更為重要 基本方法：定向和全向基本方法：定向和全向 定向：信號(hào)頻率越高越容易聚焦成定向的電磁波；傳送和接定向：信號(hào)頻率越高越容易聚焦成定向的電磁波；傳送和接收天線必須仔細(xì)對(duì)齊收天線必須仔細(xì)對(duì)齊 全向：較低頻率傳輸?shù)男盘?hào)是全向性的，很多天線都能收到全向：較低頻率傳輸?shù)男盘?hào)是全向性的，很多天線都能收到 無(wú)需物理連接無(wú)需物理連接 適用于長(zhǎng)距離或不便布線的場(chǎng)合適用于長(zhǎng)距離或不便布線的場(chǎng)合 易受干擾、易被偵聽易受干擾、易被

16、偵聽2022-3-2720u 在有線線路昂貴或地理?xiàng)l件不允許的情況下適用；在有線線路昂貴或地理?xiàng)l件不允許的情況下適用；u 頻率范圍頻率范圍2GHz 40GHz2022-3-2721u 當(dāng)中間不存在障礙物時(shí)，天線之間的最大距離依從公式當(dāng)中間不存在障礙物時(shí)，天線之間的最大距離依從公式7.14dKh2022-3-2722地面微波的應(yīng)用地面微波的應(yīng)用完成遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)程通信服務(wù)（作用類似于同完成遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)程通信服務(wù)（作用類似于同軸電纜和光纖電纜）：軸電纜和光纖電纜）：遠(yuǎn)程通信遠(yuǎn)程通信電視傳輸電視傳輸樓宇間建立短距離的點(diǎn)到點(diǎn)通信樓宇間建立短距離的點(diǎn)到點(diǎn)通信閉路電視或無(wú)線局域網(wǎng)閉路電視或無(wú)線局域網(wǎng)旁路使用旁路使用

17、繞過地方電話局直接連接長(zhǎng)途電信系統(tǒng)繞過地方電話局直接連接長(zhǎng)途電信系統(tǒng)常用頻帶：常用頻帶：電信系統(tǒng)電信系統(tǒng) 4 GHz 6 GHz有線電視系統(tǒng)有線電視系統(tǒng) 12 GHz短距離短距離的點(diǎn)到點(diǎn)通信的點(diǎn)到點(diǎn)通信 22 GHz2022-3-2723地面微波的優(yōu)點(diǎn)：地面微波的優(yōu)點(diǎn)：微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬(2GHz 40GHz)，因因此其通信信道的容量很大。此其通信信道的容量很大。與相同容量和長(zhǎng)度的電纜載波通信比較，地面微波通信建設(shè)與相同容量和長(zhǎng)度的電纜載波通信比較，地面微波通信建設(shè)投資少，見效快。投資少，見效快。2022-3-2724地面微波的缺點(diǎn)：地面微波的

18、缺點(diǎn)：相鄰站之間必須直視，不能有障礙物（相鄰站之間必須直視，不能有障礙物（”視距通信視距通信”）。）。有時(shí)一個(gè)天線發(fā)射出的信號(hào)也會(huì)分成幾條略有差別的路徑到有時(shí)一個(gè)天線發(fā)射出的信號(hào)也會(huì)分成幾條略有差別的路徑到達(dá)接收天線，容易造成信號(hào)失真。達(dá)接收天線，容易造成信號(hào)失真。通過地球表面的大氣傳播，易受到建筑物或天氣的影響。通過地球表面的大氣傳播，易受到建筑物或天氣的影響。與電纜通信系統(tǒng)比較，微波通信的隱蔽性和保密性較差。與電纜通信系統(tǒng)比較，微波通信的隱蔽性和保密性較差。兩個(gè)地面站之間傳送，距離為兩個(gè)地面站之間傳送，距離為10 -100 km，對(duì)大量中繼站的，對(duì)大量中繼站的使用和維護(hù)要耗費(fèi)一定的人力和物

19、力。使用和維護(hù)要耗費(fèi)一定的人力和物力。2022-3-2725衛(wèi)星地球表面衛(wèi)星發(fā)送多點(diǎn)接收多點(diǎn)接收經(jīng)衛(wèi)星微波的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路經(jīng)衛(wèi)星微波的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路經(jīng)衛(wèi)星微波的廣播通信鏈路經(jīng)衛(wèi)星微波的廣播通信鏈路2022-3-2726w 從技術(shù)角度上講，只要在地球赤從技術(shù)角度上講，只要在地球赤道上空的同步軌道上，等距離地道上空的同步軌道上，等距離地放置三顆相隔放置三顆相隔120度的衛(wèi)星，就度的衛(wèi)星，就能基本上實(shí)現(xiàn)全球的通信。能基本上實(shí)現(xiàn)全球的通信。 w 為了避免產(chǎn)生干擾，衛(wèi)星之間的為了避免產(chǎn)生干擾，衛(wèi)星之間的相隔不能小于相隔不能小于2度（地面上測(cè)得度（地面上測(cè)得的角位移），因此，整個(gè)赤的角位移），因此，整個(gè)赤道上道上

20、 空只能放置空只能放置180個(gè)同步衛(wèi)星。個(gè)同步衛(wèi)星。u 一個(gè)典型的衛(wèi)星通常擁有一個(gè)典型的衛(wèi)星通常擁有1220個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的頻帶個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的頻帶寬度為寬度為36MHz或或72MHz。2022-3-2727 重要應(yīng)用：重要應(yīng)用：電視傳播、長(zhǎng)途電話傳輸、專用商電視傳播、長(zhǎng)途電話傳輸、專用商業(yè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)網(wǎng)絡(luò) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)，在電波覆蓋范圍內(nèi)，通信距離遠(yuǎn)，在電波覆蓋范圍內(nèi)，任何一處都可以通信，且通信費(fèi)用任何一處都可以通信，且通信費(fèi)用與通信距離無(wú)關(guān)；與通信距離無(wú)關(guān)；受陸地災(zāi)害影響小受陸地災(zāi)害影響小,可靠性高；可靠性高；易于實(shí)現(xiàn)廣播通信和多址通信易于實(shí)現(xiàn)廣播通信和多址通信 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：

21、通信費(fèi)用高；通信費(fèi)用高；延時(shí)較大；延時(shí)較大；10GHz以上衰減較大；以上衰減較大；易受太陽(yáng)噪聲的干擾。易受太陽(yáng)噪聲的干擾。wC波段波段 4/6 GHz下行下行3.74.2 GHz上行上行5.9256.425 GHzu KU波段波段 11/14 GHz下行下行11.712.2 GHz上行上行1414.5 GHz 2022-3-2728 光波傳輸光波傳輸 在短距離內(nèi)連接兩個(gè)通信設(shè)備；在短距離內(nèi)連接兩個(gè)通信設(shè)備； 收發(fā)機(jī)置于可視線內(nèi)并對(duì)準(zhǔn)；收發(fā)機(jī)置于可視線內(nèi)并對(duì)準(zhǔn)； 可直接傳遞或通過淺色表面反射傳遞信息?？芍苯觽鬟f或通過淺色表面反射傳遞信息。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 用于短距離通信，如電視、錄象機(jī)等的遙控；用

22、于短距離通信，如電視、錄象機(jī)等的遙控； 抗干擾能力強(qiáng)，安全保密性好；抗干擾能力強(qiáng)，安全保密性好； 無(wú)頻率分配問題；無(wú)頻率分配問題； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能穿透固體，不能穿透雨和濃霧，易受天氣影響；不能穿透固體，不能穿透雨和濃霧，易受天氣影響；2022-3-2730信源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；信源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；通信信道分為模擬信道和數(shù)字信道。通信信道分為模擬信道和數(shù)字信道。調(diào)制編碼2022-3-2731 利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的方法稱作數(shù)字利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的方法稱作數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳輸之前，需要進(jìn)行數(shù)字編信號(hào)的基帶傳輸；數(shù)字

23、數(shù)據(jù)在傳輸之前，需要進(jìn)行數(shù)字編碼。碼。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼方式有三種：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼方式有三種： 不歸零碼不歸零碼 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2022-3-2732 二進(jìn)制數(shù)字二進(jìn)制數(shù)字0、1分別用兩種電平（常用分別用兩種電平（常用5V表示表示1，5V表示表示0）來(lái)表示。）來(lái)表示。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 存在直流分量，傳輸中不能使用變壓器；存在直流分量，傳輸中不能使用變壓器； 不具備自同步機(jī)制，無(wú)法判別信號(hào)的開始和結(jié)束，必不具備自同步機(jī)制，無(wú)法判別信號(hào)的開始和結(jié)束，必須使用外同步。須使用外同步。2022-3-2733 用電壓的變化表示用電壓的變化表示0和和1。 規(guī)定在每個(gè)位

24、的中間發(fā)生跳變：規(guī)定在每個(gè)位的中間發(fā)生跳變：高高 低的跳變低的跳變1，低，低高的跳變高的跳變0每個(gè)位中間都要發(fā)生跳變，接收端可將此變化提取出來(lái)作為每個(gè)位中間都要發(fā)生跳變，接收端可將此變化提取出來(lái)作為同步信號(hào)，使接收端的時(shí)鐘與發(fā)送設(shè)備的時(shí)鐘保持一致。同步信號(hào)，使接收端的時(shí)鐘與發(fā)送設(shè)備的時(shí)鐘保持一致。曼徹斯特編碼也稱為自同步碼（曼徹斯特編碼也稱為自同步碼（Self-Synchronizing Code）。）。它具有自同步機(jī)制，無(wú)需外同步信號(hào)。它具有自同步機(jī)制，無(wú)需外同步信號(hào)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 不含直流分量；不含直流分量； 需要雙倍的傳輸帶寬。需要雙倍的傳輸帶寬。2022-3-2734 與與曼徹斯特編

25、碼相同，曼徹斯特編碼相同，在每個(gè)位的中間，信號(hào)都會(huì)發(fā)在每個(gè)位的中間，信號(hào)都會(huì)發(fā)生跳變；生跳變； 與與曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼不同之處在于：不同之處在于： 位中間處跳變僅用作同步信號(hào)；位中間處跳變僅用作同步信號(hào)； 利用在位開始的邊界處有無(wú)跳變來(lái)表示利用在位開始的邊界處有無(wú)跳變來(lái)表示0和和1 ：位開始處有跳變位開始處有跳變0位開始處無(wú)跳變位開始處無(wú)跳變12022-3-2735 傳統(tǒng)的電話通信信道是為傳輸語(yǔ)音信號(hào)設(shè)計(jì)的，用于傳輸傳統(tǒng)的電話通信信道是為傳輸語(yǔ)音信號(hào)設(shè)計(jì)的，用于傳輸音頻音頻300Hz300Hz3400Hz3400Hz的模擬信號(hào)，不能直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。的模擬信號(hào)，不能直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 為

26、了利用模擬語(yǔ)音通信的電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)字?jǐn)?shù)為了利用模擬語(yǔ)音通信的電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸，必須首先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，也就是據(jù)的傳輸，必須首先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，也就是要對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。要對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。2022-3-2736 發(fā)送端將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)變換成模擬數(shù)據(jù)信號(hào)的過程稱為調(diào)制發(fā)送端將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)變換成模擬數(shù)據(jù)信號(hào)的過程稱為調(diào)制 Modulation，調(diào)制設(shè)備就稱為調(diào)制器，調(diào)制設(shè)備就稱為調(diào)制器 Modulator； 接收端將模擬數(shù)據(jù)信號(hào)還原成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的過程稱為解調(diào)接收端將模擬數(shù)據(jù)信號(hào)還原成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的過程稱為解調(diào)Demodulation，解調(diào)設(shè)備就

27、稱為解調(diào)器，解調(diào)設(shè)備就稱為解調(diào)器 Demodulator。 若進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的發(fā)送端和接收端以全雙工或半雙工的方式若進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的發(fā)送端和接收端以全雙工或半雙工的方式進(jìn)行通信時(shí)，就需要同時(shí)具備調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備，稱為進(jìn)行通信時(shí)，就需要同時(shí)具備調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備，稱為調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器Modem。2022-3-2737 基本原理：用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)對(duì)基本原理：用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)對(duì)載波的不同參量進(jìn)行調(diào)制。載波的不同參量進(jìn)行調(diào)制。1）載波：連續(xù)的、頻率恒定的信）載波：連續(xù)的、頻率恒定的信號(hào)，表示為號(hào)，表示為2）S(t)的參量：的參量： 幅度幅度A 頻率頻率w w 相位相位 3）調(diào)制就是要使這三個(gè)參量隨數(shù)

28、）調(diào)制就是要使這三個(gè)參量隨數(shù)字基帶信號(hào)的變化而變化字基帶信號(hào)的變化而變化對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制的對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制的基本方法有三種：基本方法有三種： 幅移鍵控幅移鍵控ASK 頻移鍵控頻移鍵控FSK 相移鍵控相移鍵控PSK1. 幅移鍵控幅移鍵控ASK（Amplitude Shift Keying）ASK是通過改變載波信號(hào)的幅度值是通過改變載波信號(hào)的幅度值A(chǔ)表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)1，0，以載波幅度以載波幅度 1表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的“1”，用載波幅度，用載波幅度 2 表示數(shù)表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的“0”（通常（通常 1 取取1， 2取取0），而載波信號(hào)的參數(shù)），而載波信號(hào)的參數(shù)

29、和和 恒定。恒定。特點(diǎn)：特點(diǎn)：信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單；信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單；易受增益變化影響，效率低。易受增益變化影響，效率低。2022-3-27392. 2. 頻移鍵控頻移鍵控FSK（Frequency Shift Keying）FSK是用載波頻率是用載波頻率 附近的兩個(gè)不同頻率來(lái)表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信附近的兩個(gè)不同頻率來(lái)表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)號(hào) 11和和00：用：用 1 1表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)11， 用用 2 2表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)00，而載波信號(hào)的，而載波信號(hào)的 和和 不變。不變。特點(diǎn)：特點(diǎn)：信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單；信號(hào)實(shí)現(xiàn)容易，技術(shù)簡(jiǎn)單；抗干擾能力強(qiáng)，最常用的調(diào)制技術(shù)之一。

30、抗干擾能力強(qiáng)，最常用的調(diào)制技術(shù)之一。2022-3-27403. 相移鍵控相移鍵控PSK（Phase Shift Keying）PSK是通過改變載波信號(hào)的相位值是通過改變載波信號(hào)的相位值 表示數(shù)字信號(hào)表示數(shù)字信號(hào)1,1,0，而，而載波信號(hào)的載波信號(hào)的 和和 不變。不變。PSK包括兩種類型：包括兩種類型：絕對(duì)調(diào)相絕對(duì)調(diào)相絕對(duì)調(diào)相使用相位的絕對(duì)值，絕對(duì)調(diào)相使用相位的絕對(duì)值， 為為0表示數(shù)字信號(hào)表示數(shù)字信號(hào)11， 為為表示數(shù)字信號(hào)表示數(shù)字信號(hào)00。相對(duì)調(diào)相相對(duì)調(diào)相相對(duì)調(diào)相使用相位的相對(duì)偏移值，當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為相對(duì)調(diào)相使用相位的相對(duì)偏移值，當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為0時(shí)，相位時(shí)，相位不變化，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為不變化，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為1時(shí)，相位要偏移時(shí)，相位要偏移。特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，但實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜。特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，但實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜。2022-3-2741 在網(wǎng)絡(luò)中除計(jì)算機(jī)直接產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)外，語(yǔ)音、圖像等模在網(wǎng)絡(luò)中除計(jì)算機(jī)直接產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)外，語(yǔ)音、圖像等模擬信息必須數(shù)字化以后才能經(jīng)計(jì)算機(jī)處理并傳送。擬信息必須數(shù)字化以后才能經(jīng)計(jì)算機(jī)處理并傳送。 脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制是模擬數(shù)據(jù)數(shù)是模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化的主要方法：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制序列字化的主要方法：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制序列 PCM技術(shù)的典型應(yīng)用是語(yǔ)音數(shù)字化。在發(fā)送端通過技術(shù)的典型應(yīng)用是語(yǔ)音數(shù)字化。在發(fā)送端通過PCM編編碼器將語(yǔ)音數(shù)據(jù)變換為