计算机网络学习课件-第5讲 数字通信技术基础.ppt

第五讲数据通信技术基础 来源 河南学历考试网 数据通信技术 本讲主要内容数据编码调制技术数据交换技术信道的多路复用技术通信接口与传输介质差错控制技术 3 3数据编码技术 数字数据的编码技术信号传输 数据传输 信息传输 最终目的 数字数据在传输之前 需要进行数字编码 使得信号具有意义 数字数据的编码方式有三种1 不归零编码2 曼彻斯特编码3 差分曼彻斯特编码 数字数据的编码技术 1 不归零编码不归零编码 Non ReturntoZero NRZ 规定用负电平表示逻辑 0 用正电平表示逻辑 1 缺点难以决定一位的结束和另一位的开始 需要使用某种方法使发送器和接收器之间进行定时和同步 脉冲序列含有直流分量 特别是出现多个1或0信号时 直流分量会积累 图3 10不归零编码NRZ 数字数据的编码技术 2 曼彻斯特编码 Manchester 每比特的周期T分为前T 2和后T 2两部分 前T 2传送该比特的反码 后T 2传送该比特的原码 图3 11曼彻斯特编码示意图 数字数据的编码技术 3 差分曼彻斯特编码 DifferenceManchester 差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进 每比特的中间跳变仅做同步之用 每比特开始处出现电平跳变表示二进制 0 不发生跳变表示二进制 1 差分曼彻斯特编码比曼彻斯特编码的变化要少 因此更适合于传输高速的信息 被广泛用于宽带高速网中 图3 12差分曼彻斯特示意图 数字数据的调制技术 发送端将数字信号转换成模拟信号的过程称为调制 调制设备就称为调制器 Modulator 接收端将模拟信号还原成数字信号称为解调 解调设备就称为解调器 Demodulator 以双工方式进行数据通信 就需要同时具备调制和解调功能的设备 称为调制解调器 Modem 数字数据的调制技术 数据调制方法 载波信号 u t umsin t 1 幅移键控 um 2 频移键控 3 相移键控 数字数据的调制技术 1 幅移键控 Amplitude shiftkeying ASK 用载波原有的振幅表示数字 1 用载波原有的振幅的1 2表示数字 0 特点 信号容易实现 技术简单 但抗干扰能力差 图3 13幅移键控 ASK 示意图 数字数据的调制技术 2 频移键控 Frequency shiftkeying FSK 用角频率 1表示数字1 用角频率 2表示数字0特点 信号容易实现 技术简单 抗干扰能力优于幅移键控 ASK 方式 广泛应用于高频的无线电传输 是目前最常用的调制方法之一 图3 14频移键控 FSK 示意图 数字数据的调制技术 3 相移键控 Phase shiftkeying PSK 相移键控方法是通过改变载波信号的相位值表示数字信号1 0 如果用相位的绝对值表示数字信号1 0 则称为绝对相移 如果用相位的相对偏移值表示数字信号1 0 则称为相对相移特点 抗干扰能力强 但实现技术复杂 数字数据的调制技术 图3 15绝对相移示意图 图3 16相对相移示意图 3 4多路复用技术 提高通信系统传输信息效率的方法信源压缩技术 对信源进行适当的简化处理 减少冗余 从而提高通信的有效性信道利用技术 通过采取适当措施 使多个信号共用一个信道 从而提高传输效率信道利用技术 多路复用技术 频分多路复用时分多路复用波分多路复用码分多路复用 频分多路复用 FDM 将具有一定带宽的线路划分为多条占有较小带宽的信道 各条信道中心频率不重合 频分多路复用首先将每个信源发出的信号频带变换到各传输子信道频带上 然后传输给对方 对方再用反变换的方法 将每个信源的信号频带还原 主要用于模拟信号 图3 17频分多路复用示意图 频分多路复用 FDM 图3 17频分多路复用示意图 动画5 1 频分多路复用 时分多路复用 TDM 将线路用于传输的时间划分成若干个时间片 这些时间片轮流分配给不同的通信方 在某个时刻 传输信道上只能传输某个通信方的信息 通信方占有通信线路的全部带宽 适用于当传输介质的传输速率超过单一信源要求的数据传输速率时时分多路复用可分为 固定时分多路和统计时分多路复用 图3 18时分多路复用示意图 波分多路复用 WDM 在一根光纤上能同时传送多个波长不同的光载波的复用技术 使得光纤的传输能力成倍提高 波分多路复用技术十分类似频分多路复用技术 它是利用波分多路复用设备将不同信道的信号调制成不同波长的光信号 并复用到光纤信道上 在接收方 采用波分设备分离不同波长的光 码分多路复用 CDMA 码