数据通信基础知识ppt课件

1、数据通讯根底知识授 课 老 师: 童 宇联 系 方 式: 1本节主要内容n数据信号、信道的根本概念n数据通讯模型的构成n数据传输根底知识n数据编码的分类和根本原理n多路复用技术的分类、根本原理和运用领域n数据交换技术的分类、根本原理和性能特点2考题分布n01年 12分n02年 15分n03年 5分n04年 4分n05年上半年 4分n05年下半年 3分n06年上半年 5分n06年下半年 4分3调查重点n信道特性n数据编码n多路复用技术4n信号(Signal)数据在传输过程中的电磁波表示方式n模拟信号随时间延续变化的物理量n数字信号相对于时间和幅值而言都是不延续的，即离散的物理量1 信号和编码51

2、.1 信号模拟信号数字信号61.2 模拟的和数字的数据、信号 模拟数据模拟信号放大器调制器模拟数据数字信号 PCM编码器数字数据模拟信号调制器数字数据数字信号 数字发送器7试题分析1n将模拟信号转换成数字信号需求经过_(31)_和编码等步骤。05.5nA采样、量化B调制、解调C采样、调制D量化、解调 n答案：A81.3 数字与模拟信号传输的优缺陷n在传输过程中，模拟信号经过一定间隔的传输之后，必定会信号衰减n为实现长间隔传输，模拟信号传输都要运用信号放大器n 与此相反，数字传输与信号有关。衰减会危及数据的完好性n为了获得更远的传输间隔，可以运用中继器91.4 传输损害n在传输过程中,很多电气干

3、扰都会使传输介质产生噪声,从而引起信号的畸变n外部损害n内部损害n衰减失真:信号衰减的强度P与传输间隔成正比n延迟失真:受延迟失真影响最大的是高速数据信号n噪声:基于铜线的传输系统受脉冲噪声的影响最大10试题分析2n在数字传输系统中传输的是11 ，它所代表的原始数据是12 对基于铜线的该种传输系统影响最大的噪声是13 ，在这种传输系统中受延迟影响最大的是14 在有线数字传输系统中，信号衰减的强度p(分贝值)与传输间隔d有关，可以用于描画二者之间关系的是15 (其中k为某种常系数)(2002) n答案:数字数据 ,数字数据或模拟数据 ,脉冲噪声 ,高速数字信号 , p=kd 112 信道的特性n

4、信道:是信号的传输媒质 n波特率和比特率n调制122.1比特率和波特率n波特率：是码元传输速率，每秒经过信道传输的码元数n比特率：是信息位传输速率，每秒钟传送的二进制数位,一个位可以表示两个值。n比特率与波特率的换算关系为：R(bps比特率)B波特率log2K13试题分析1n设信号的波特率为600Baud，采用4相DPSK相键控调控调制，那么信道支持的最大数据速率为_(19)_。(05.11)(19)A. 300b/s B. 600b/s n C. 800b/s D. 1200b/sn答案:Dn600*log24=1200142.2 调制技术n 调制数字数据转换为模拟信号,即选取内某一频率的正

5、余弦波作为载波，来运载需传输的数字数据n振幅调制ASKn频率调制FSKn相位调制PSKn相键控调控DPSK(4相调制)n正交相移键控QPSK (4相调制)151.振幅调制ASK 改动载波信号的振幅来表示二进制0和1，频率和相位坚持不变162.频率调制FSK 改动载波信号的频率来表示二进制0和1，振幅和相位坚持不变173.相位调制PSK 改动载波信号的相位来表示二进制0和1，振幅和频率坚持不变相对相位调制绝对相位调制184.正交调幅QAM 结合运用载波信号中的振幅和相位变化，为每个比特组合分配一个给定的振幅和相位信号。 可以添加信号方式，提高比特率每秒发送的比特数，使信号之间坚持较大的差别，提高

6、信号的抗干扰才干。 19n为了实现数据传输，需求建立一个数据通讯系统，它普通包括信源、发送安装、_(6)_、接纳安装和信宿。当采用卫星进展通讯时，数据普通被变换成_(7)_。 为了增大模拟传输系统的传输间隔，应采用的设备是_(8)_。如今在模拟网上利用调制解调器传输数据采用的主要调制方式是_(9)_。 (2001)n答案:传输系统 ,模拟信号 ,放大器 , QAM 正交调幅试题分析2203 二进制数据编码技术n单极性编码n极化编码n双相位编码213 1.单极性编码 只运用一种极性正或负的电压脉冲二进制1，零电压二进制0。简单、易实现不能由没有处置直流分量信号才干的介质传输存在同步问题 例如：数

7、字数据的单极性编码 22 采用两种极性正和负的电压脉冲，减少直流分量。非归零电平编码电压脉冲一种极性为1，另一种极性为0 存在发送方和接纳方的时钟同步问题 。3. 2 极化编码23 信号中含同步信息，每个比特中间信号都跳变 。 曼彻斯特编码：中间跳变既表示同步信息，又表示不同值。负电平到正电平0， 正电平到负电平1。 差分曼彻斯特编码：中间跳变仅用来表示同步信息。每比特的开场位置没有跳变1， 有跳变0。3. 3 双相位编码24试题分析1n下面关于曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的描画中，正确的选项是19。(06.11)A曼彻斯特编码以电平的高低区分“1和“0B差分曼彻斯特编码以比特前沿能否有电平

8、跳变来区分“1和“0C曼彻斯特编码需求附加外同步信息D在同样波特率的情况下，差分曼彻斯特编码的数据速率比曼彻斯特编码高n答案:B25试题分析2n以下关于三种编码的描画中，错误的选项是19 。 A采用NRZ编码不利于收发双方坚持同步 B采用曼彻斯特编码，波特率是数据速率的两倍 C采用NRZ编码，数据速率与波特率一样 D在差分曼彻斯特编码中，用每比特中间的跳变来区分“0和“ln答案:Dn单极性码、极性码、双极性码和不归零码是不能自同步的n归零码和双相码是可自同步的26试题分析3n在异步通讯中，1位起始位，7位数据位，2位停顿位，波特率位2400Baud，采用NRZ编码，有效数据速率是_(22)_K

9、b/s。05.11A. 9.60 B. 2.40 C. 1.72 D. 1.68n答案：n(2400b/s*70%=1.68Kb/s)27试题分析4n10BaseT 运用的编码方式是 (32)(05.5)n A4B/5B BNRZ C曼彻斯特D差分曼彻斯特n答案：n曼彻斯特编码常用于以太网,10BaseT就是一种10Mb/S速率，基于3类双绞线的以太网n4B/5B编码那么运用于100Mb/s速率的快速以太网, NRZ是一种根本的编码,实践运用较少28试题分析5n4B5B编码是将数字数据交换为数字信号的编码方式，其原理是6 位编码表示7 位数据。该编码是8 采用的编码方法，编码效率是9 ，相对于

10、曼彻斯特编码，效率高了10？ 。n(6)：A4 B5 C8 D10 (7)：A4 B5 C8 D10 (8)：A10Mbps以太网 D100BASE-T4以太网C1000Mbps以太网 DFDDI(100BASE-FX) (9)：A50 B60 C75 D80 (10)：A30 B50 C60 D80n答案：294 数据传输4.1数据传输类型 根据数据在通讯信道上的信号类型划分基带传输和宽带传输 宽带传输:将信道分为多个子信道,分别传送音频、视频和数字信号。采用“多路复用技术 根据同时在通讯信道上传输的数据位数划分并行传输和串行传输 304.2 数据传输方式n 单工通讯：只能有一个方向的通讯而

11、没有反方向的交互。AB数据监视信号31n半双工通讯：通讯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纳)。AB数据监视信号32n全双工通讯：通讯的双方可以同时发送和接纳信息,普通采用四线式构造AB数据监视信号335 多路复用技术 在一条通讯线路上，同时传输多个信号的技术在一条通讯线路上，同时传输多个信号的技术 。 频分多路复用频分多路复用FDMFDM 时分多路复用时分多路复用TDMTDM 波分多路复用波分多路复用WDMWDM 码分多路复用码分多路复用CDMCDM34频分多路复用n模拟信号的传输 n按频率区分信号传输介质的带宽划分为假设干个不重叠、相互隔离的窄频带，每一路信号占用

12、一个窄频带n典型运用：无线电广播系统、有线电视系统(CATV)、宽带局域网、模拟载波系统、ADSL非对称数字用户线35试题分析1nADSL 运用的多路复用技术是_(33)_。 05.5n A频分多路复用B时分多路复用 C码分多址D空分多址 n答案：A36时分多路复用n 数字信号的传送 n 将传输时间划分为多个时间片，每个时间片传输一路信号。n同步时分多路复用STDM为各路信号分配固定的时间片，不论该路能否有数据传输n异步时分多路复用ATDM根据信号需求动态分配时间片，只当有数据要发送时，才分配给时间片。37n同步时分复用的典型运用：T1/E1等数字载波系统、ISDN用户网络接口、同步光纤网络、

13、数字数据网DDN38T1载波nT1载波是公用衔接、时分多路数字传输设备.nT1 线路实践上是由24个单独的通道组成的，它将24路音频信道复用在同一条通讯线路上,编码器每秒采样8000次.24路信号的每一路轮番将一个字节插入,字节长度8bit,1bit用于信道控制.每桢由24*8+1bit组成,发送一桢需求123ms,一秒8000桢,故其支持的数据传输速度为 1.544M 比特/秒，即每个通道支持 64K 比特/秒的传输速度。n大多数的公司只允许用户购买这些被称为部分 T1 接入的单独通道的一部分。T1 载波开发于20世纪60年代，其如今以未屏蔽的双绞线电缆上，以成对的方式执行全双工通讯制。39

14、试题分析2n目前运用最广泛的时分多路复用是贝尔系统的T1载波，它是将_(34)_音频信道复用在一条通讯线路上。 05.5n A20路 B24路 n C32路 D48路n答案: B 40n统计时分复用有两种方式：面向衔接的虚电路方式和面向无衔接方式。如ATM网络就是前者，IP网络就是后者n ATM(异步转移方式)是一种采用统计时分复用技术“面向分组的传送方式；n在ATM中，信息流被组织成固定尺寸的块称为“信元进展传送，信元长度为53字节；信元的传送是“面向衔接的，只需在曾经建立好的虚衔接“虚电路上才干接纳和发送信元。 41试题分析3n下面关于信元Cell Switch交换的描画中，不正确的选项是

15、20。(06.11)A信元的大小为固定长度B信元交换采用了统计时分复用的传输方式C信元交换的实时性比较差D信元交换结合了分组交换和电路交换的优点n答案: C42试题分析4n8个64kb/s的信道经过统计时分复用到一条主干线路，假设该线路的利用率为80%，那么其带宽应该是21kb/s 。(06.11)A410 B512 C640 D1440n答案：Cn(64kb/s*8/80%=640kb/s)43波分多路复用(WDM) 传输光信号，按光的波长区分信号，光的频分复用 MUXDEMUX3421s1s2s3s4s1s3s2s4 44试题分析5n通常在光纤传输中运用的多路复用技术是_(20)_。(05

16、.11) A. WDMB. TDM n C. CDMA D. STDMn答案: A45码分复用 CDMn常用的名词是码分多址 CDMA n靠不同的编码来区分各路原始信号n模拟技术被称为第一代挪动技术，GSM是第二代，CDMA是属于挪动通讯第二代半技术，比GSM更先进。 46试题分析6nCDMA系统中运用的多路复用技术是 21 。(06.5) A时分多路 B波分多路 C码分多址 D空分多址 n答案:C47试题分析7n运用最普遍的两种多路复用技术是_(6)_和TDM。TDM可分为同步TDM和异步TDM。假设采用同步TDM多路复用技术，为了区分不同数据源的数据，发送端应采取的措施是_(7)_，接纳端

17、那么按照_(8)_来接纳数据，就可以将多路信号复原。在异步TDM中，只需当数据源有数据要发送时才分配时隙，并在时隙中_(9)_，以便接纳端准确地分发数据。DDN网络中采用的多路复用技术是_(10)_。 (2003)n(6)ACDM BFDM CSDM DLDM n(7)A在数据中加上数据源标识 B在数据中加上时间标识 n C各数据源运用固定时隙 D各数据源运用随机时隙 n(8)A.时间片上的目的地址 B数据上的时间标识 n C数据上的数据源标识 D与源端一样的时间顺序 n(9)A附加发送端地址 B附加接纳端地址 n C附加发送端地址和接纳端地址 D无需附加信息 n(10)ACDM BFDM C

18、异步TDM D同步TDM n答案: B C D C D486 数据交换技术 交换又称转接，是在多节点网络中，利用交换机等转接设备，在节点间建立暂时衔接,完成通讯的一种技术。线路交换存储转发交换报文交换分组交换496.1 电路交换的特点n电路交换必定是面向衔接的。 n电路交换的三个阶段：n建立衔接n通讯n释放衔接50电路交换性能n缺陷n计算机数据具有突发性,这导致通讯线路的利用率很低n建立物理线路所花时间较长n优点n传输延迟短n一旦线路建立,就不会发生冲突516.2 报文交换n在 20 世纪 40 年代，电报通讯也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。 n报文为

19、传输单位，存储转发交换节点需配置大容量的存储器。n报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。n适用于高信息量的数据通讯。 n如今报文交换曾经很少有人运用了。526.3 分组交换n对报文交换技术的改良n分组为传输单位，存储转发降低了对交换节点的存储容量的要求，缩短了网络延迟n适用于大型、高信息容量的数据通讯n两种方法n数据报n虚电报53n数据报n 每个分组独立传输，分组能够经由不同的途径到达接纳站，需对数据报进展排序重组。n虚电路n 建立一条发送站和接纳站之间的途径虚电路不是一条公用线路，它可以与其他衔接共享 ，一切的分组都沿着这条虚电路按顺序传送。 54分组交换带来的问题n分组在各结点存储转发

20、时需求排队，这就会呵斥一定的时延。 n分组必需携带的首部里面有必不可少的控制信息也呵斥了一定的开销。 556.4 三种交换的比较 P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4报文报文报文A B C D A B C DA B C D报文交换电路交换分组交换t衔接建立数据传送报文P2P1衔接释放56电路交换报文交换分组交换能否进行实时通信线路接通后可进行实时会话通信，但不能实时多功能通信非实时、存储转发，不能进行会话式通信可接近实时存储转发，可进行会话式通信网络传输时延小、当建立呼叫时有一定的时延大、报文长短影响时延大小小线路利用率当进行断续通信或短报文通信时线路利用率低高高通信速率和码变换不能进行通

21、信速率和码变换能能差错控制功能不具有可具有具有传输路由每次通信过程中路由不变每一报文传递过程中路由不变可以有不同路由网络过载的影响随着网络负荷加大，受损率增加随着网络负荷加大，传递时延加大，引起阻塞可进行流量控制，可在一定传递时延条件下防止阻塞计费方式按距离和时间计费按字节或按字节与连接时间计费按字节或分组数及连接时间计费57试题分析1n不同的交换方式具有不同的性能。为了使数据在网络中的传输延迟最小，首选的交换方式是 _(10)_ ，为保证数据无过失地传送，不应选用的交换方式是 _(11)_ 。分组交换对报文交换的主要改良是 _(12)_ ，这种改良产生的直接结果是 _(13)_ 。在出错率高

22、的传输系统中，选用 _(14)_ 更适宜。(2001)n (10)：A.线路交换 B.报文交换 C.分组交换 D.信元交换(l1)：A.线路交换 B.报文交换 C.分组交换 D.信元交换(l2)： A.传输单位更小且定长B.传输单位更大且定长 C.过失控制更完善D.路由算法更简单(13)：A.降低误码率 B.提高数据率 n C.减少延迟 D.添加延迟(14)：A.虚电路分组交换 B.数据报分组交换 C.虚电路加数据报分组交换 D.线路交换n答案: A A A C A587 过失控制技术n处置过失的两种根本战略n运用检错码：奇偶校验、方块校验和循环冗余校验n运用纠错码：海明码。59试题分析1n某数据的7位编码为，假设在其中最高位之前加一位偶校验位，那么编码为_(10)_。(2004)A.10110101B.00110101C.01101011D.01101010n答案: B60试题分析2n在某次通讯中，发送方发送了一个8位的数据包含一个奇校验位，假设传输过程中有过失，那么接纳方可检测出该8位数据8。(06.11)n A奇数个位出错 n B偶数个位出错 C出错的位置 n D出错的位数n答案：A61试题分析3nCRC校验方式是网络通讯中普遍采用的检错方式，当采用CRC-16 (生成多顶式为x16+