[工学]第二篇 第四讲 数据通信基础.ppt

第四讲数据通信基础 第二篇信息技术基础设施 2020 2 7 2 Outline 零 什么是数据通信一 数据和信号二 信道三 传输介质四 数据编码五 多路复用技术 2020 2 7 3 零 数据通信 利用传输 通信 介质传输信息 通信图示 2020 2 7 5 远程通信图示 2020 2 7 6 通信原理图 2020 2 7 7 一 数据和信号 模拟数据在某时间间隔中具有连续的值 如声音数字数据是离散的值 如字符将数据编码 变换 为电信号电信号 电压或电流等之类的物理量 2020 2 7 8 两类电信号 Signals 模拟信号幅值连续变化的电信号数字信号幅值离散的电信号 数字信号和模拟信号图 a 数字信号 b 模拟信号 山东师范大学 2020 2 7 10 二 信道 信号传输的通道通信设备和传输介质按传输介质分类有线信道 如电缆 光纤 无线信道 如微波 无线电 按传输信号分类模拟信道 传输模拟信号数字信道 传输数字信号 2020 2 7 11 三 传输介质 双绞线 2020 2 7 12 同轴电缆 2020 2 7 13 光纤 2020 2 7 14 光线在光纤中的折射 折射角 入射角 包层 低折射率的媒体 包层 低折射率的媒体 纤芯 高折射率的媒体 包层 纤芯 2020 2 7 15 光纤的工作原理 高折射率 纤芯 低折射率 包层 光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射 2020 2 7 16 多模光纤与单模光纤 多模光纤 2020 2 7 17 微波传播 2020 2 7 18 通信卫星 2020 2 7 19 蜂窝传输 2020 2 7 20 数据经编码成数字 或模拟 信号后才能传输 四种情况数字数据编码成数字信号数字数据编码成模拟信号模拟数据编码成数字信号模拟数据编码成模拟信号 四 数据编码 2020 2 7 21 信号的传输方向 单向通信 单工通信 只能有一个方向的通信而没有反方向的交互 双向交替通信 半双工通信 通信的双方都可以发送信息 但不能双方同时发送 当然也就不能同时接收 双向同时通信 全双工通信 通信的双方可以同时发送和接收信息 2020 2 7 22 数字数据编码成数字信号 数字信号是一系列离散的不连续的电压脉冲 每一脉冲称为一个信号码元 编码技术就是从数据比特到信号码元的变换 单极性不归零 NRZ 编码技术比特和信号码元之间建立一一对应的关系缺点 难以确定一位的结束和另一位的开始曼切斯特编码差分蔓切斯特编码 自同步编码 数字信号编码 图1 18数字信号编码 a 单极性不归零制编码 NRZ b 曼彻斯特编码 c 差分曼彻斯特编码 2020 2 7 24 数字数据编码成模拟信号 将数字数据转换为模拟信号的编码 调制 技术有 调幅 ASK 调频 FSK 调相 PSK 2020 2 7 25 五 多路复用技术 Multiplexing 在通信系统中 一些高容量的同轴电缆 地面微波 卫星设施以及光缆 其可传输的频率带宽很宽 为了高效合理地利用资源 通常采用多路复用技术 使多路数据信号共同使用一条线路进行传输 即利用一个物理信道同时传输多个信号 多路复用技术图示 山东师范大学 2020 2 7 27 多路复用技术 1 频分多路复用 FDM 把线路或空间的频带资源分成多个频段各个频段成为逻辑信道为避免干扰 各频段间设有保护带例如 无线电广播 无线电视 有线电视等适用于模拟信号ADSL 2020 2 7 28 多路复用技术 2 时分复用 TDM 将传输信号的时间进行分割 使不同的信号在不同时间内传送 即将整个传输时间分为许多时间间隔 称为时隙 时间片等