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1、第2章 數據通信基礎2022年1月8日星期六1數據通信概述數據通信概述數據通信基礎數據通信基礎數據編碼技術與調制解調數據編碼技術與調制解調2022年1月8日星期六2數據傳輸同步方式數據傳輸同步方式多路復用技術多路復用技術差錯控制技術差錯控制技術數據交換技術數據交換技術 3u1)基本概念u數據、信號、信號帶寬；u數據傳輸、數據通信、數據通信系統(tǒng)u信道、碼元、數據包和數據幀、數據傳輸速率、出錯率 4 5 6l抗干擾能力強l可靠性高（利用差錯控制技術）l信息安全度高（容易加密）l可傳遞各種信息，靈活適用l方便計算機處理 7u異步傳輸方式u同步傳輸方式 l面向字符的l面向比特的 8u通信系統(tǒng)的四種數據

2、變換l模擬數據/模擬信道，可直接傳輸l數字數據/模擬信道，需要變換。l模擬數據/數字信道，需要變換。l數字數據/數字信道，可直接傳輸u生成兩種傳輸方式（詳見下頁） 9u1）基帶傳輸系統(tǒng)l數字數據變換為數字信號傳輸的方式u2）寬帶傳輸系統(tǒng)l數字數據變換為模擬信號的方式 10 11u不歸零編碼（NRZ ）u曼徹斯特編碼 12u正、負電平分別對應二進制數字的1，0，脈沖波形的有、無或正、負都占據一碼元的全部時間（因此，不歸零碼又稱為全寬碼），電脈沖之間無間隔，當連續(xù)發(fā)送“0”碼或連續(xù)發(fā)送“1”碼時不易識別 13 14u曼徹斯特編碼是將每一位碼元分成兩個相等的間隔，每一位的中間有一個跳變，從高電平跳變

3、到低電平表示0，從低電平跳變到高電平表示1。中間的跳變可作為時鐘信號和數據信號，這樣有利于接收端提取同步信號。 15 16 17u幅移鍵控法（ASK）u頻移鍵控法（FSK）u相移鍵控法（PSK） 18u在幅移鍵控（ASK）方式下，用載波頻率的兩個不同的振幅來表示兩個二進制值。即用振幅恒定載波的存在來表示二進制數字“1”，而用振幅為0來表示另一個二進制數字“0”。幅移鍵控方式技術簡單，實現容易，但卻易受干擾影響，因此，是一種效率相當低的調制技術。 19u在頻移鍵控（FSK）方式下，用載波頻率附近的兩個不同頻率來表示兩個二進制值。這種方案比起幅移鍵控方式來，不容易受干擾的影響。這種方式一般用于高頻

4、（330兆）的無線電傳輸，它甚至也能用于較高頻率使用同軸電纜的局部網絡，是目前較常見的調制方法之一。 20u在相移鍵控（PSK）方式下，利用載波信號的相位移動來表示數據，也可以使用多于兩相的位移。相移鍵控技術有較強的抗干擾能力，而且比頻移鍵控方式更有效。 21 22u多路復用技術是一種將兩個或多個彼此相互獨立的信號合并為一個復合信號，在一條公用信道上進行傳輸的方法。 23u只需一條通信線路，所需的傳輸介質較少，且傳輸介質的容量可以得到充分利用。u由于節(jié)省了不必要的傳輸線路投資，大大地降低了設備費用。u多路復用系統(tǒng)對用戶是透明的，提高了通信系統(tǒng)的工作效率。 24u頻分多路復用技術u時分多路復用技

5、術u波分多路復用技術u碼分多路復用技術 25 26 27 28u 碼分多路復用技術CDMA也稱為碼分多址技術，CDMA基于碼型分割信道，每一個用戶分配一個地址碼，這些地址碼碼型互不重疊，以區(qū)分每個用戶。所有用戶共享信道的頻率和時間資源。 29u通常從兩方面入手：u1）改善通信系統(tǒng)的物理信道性能的方法u2）運用差錯控制方法 30u盡量選擇質量好的傳輸線路，采取有效的屏蔽措施，以改善其電氣性能和傳輸特性；u適當增大發(fā)送信號的功率；u選擇抗干擾性強的調制解調方案；u匹配濾波接收，最大限度地抑制隨機干擾。 31u差錯控制概述 u常見的幾種差錯控制編碼 32u產生差錯的原因l突發(fā)干擾l隨機干擾l混合干擾

6、 u差錯控制方法 l前向糾錯l檢錯重發(fā) l混合差錯控制 l反饋檢驗 331.奇偶校驗碼 2.循環(huán)冗余碼 34u奇偶校驗碼是一種簡單的檢錯碼，其編碼原理是通過增加冗余位使字符中“1”的個數保持為奇數（奇校驗）或者偶數（偶校驗）。u奇偶校驗碼分為垂直奇偶校驗碼、水平奇偶校驗碼、水平垂直奇偶校驗碼等 35 給定K(x)和G(x)求其（n，k）循環(huán)冗余碼的過程可歸納為以下三個步驟： 用x n-k乘以K(x)。 用x n-kK(x)除G(x)得到余式R(x)。 將多項式R(x)對應的（n-k）位冗余位rn-k-1r n-k-2r1r0附加在信息位后面，則編碼器輸出的碼多項式為x n-kK(x)+ R(x

7、)。 36u網絡交換技術是指在任意拓撲結構的數據通信網絡中，通過網絡結點的某種轉換方式實現任意兩個或多個系統(tǒng)之間連接的技術。 37 38u在數據傳輸之前，首先由源系統(tǒng)發(fā)出連接請求，在源系統(tǒng)和目的系統(tǒng)之間建立起一個專用的物理通路，然后進行數據傳輸。在整個數據傳輸期間，源系統(tǒng)和目的系統(tǒng)始終占用這個物理通路，直到數據傳輸結束，才釋放該通路。當兩個相鄰結點間的通信容量很大時，可在兩結點間同時存在多個物理鏈路。線路交換通常包括線路建立、數據傳輸、線路拆除三個階段 39u存儲轉發(fā)交換的原理是在交換設備的控制下，使輸入信息先存入緩沖存儲器，并相應進行一些必要的處理，待指定輸出線路有空閑時，再把這段信息轉發(fā)出

8、去。u存儲交換分為:l報文交換l分組交換。 40u報文交換方式以一個完整的報文為單位，一次傳送一個報文u在報文交換過程中，每個交換結點獨立地為每個報文進行路由選擇，并傳輸給下一個結點，直至到達目的系統(tǒng)。u特點：u各條信息通路的數據傳輸速率可以不相同，因而兩端系統(tǒng)也可工作于不同的速率。u差錯控制由各條信息通路負責，簡化了兩端系統(tǒng)的設備。u任何時刻一個報文只占用一條信息通路資源，而不是信道上所有通路資源，提高了傳輸速率和網絡資源的可共享性。 41u分組交換實質和工作機理與報文交換技術完全相同，不同之處是參與交換的數據單元及其長度不同。u分組交換的數據單元是分組，是將一個報文分成若干個較短的報文分組，每個報文分組的長度相同。u分組交換還可分為數據報分組交換和虛電路分組交換兩種方式。 422022年1月8日星期六43數據通信概述數據通信概述數據通信基礎數據通信基礎數據編碼技術與調制解調數據編碼技術與調制解調數據傳輸同步方式數據傳輸同步方式多路復用技術多路復用技術差錯控制技術差錯控制技術數據交換技術數據交換技術u教師根據實際情況講解本章內容2022年1月8日星期六44謝謝 謝！謝！2022年1月8日星期六45