計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1、LOGO計算機基礎(chǔ)教研室計算機基礎(chǔ)教研室 魯世清魯世清Email:辦公室：辦公室：基礎(chǔ)樓基礎(chǔ)樓B區(qū)區(qū)1樓樓計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/要點回顧要點回顧1.41.4計算機網(wǎng)絡(luò)的組成（）計算機網(wǎng)絡(luò)的組成（）1.51.5計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.61.6計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標（）（）1.11.1計算機網(wǎng)絡(luò)的起源與發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)的起源與發(fā)展( ( ) )1.21.2計算機網(wǎng)絡(luò)的定義（）計算機網(wǎng)絡(luò)的定義（）1.31.3計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機網(wǎng)絡(luò)的功能 （）（）三個階段三個階段網(wǎng)絡(luò)協(xié)議觀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議觀數(shù)據(jù)通信、資源共享、協(xié)同工作數(shù)據(jù)通信、資源共享、協(xié)同工作邊緣部分、核心

2、部分邊緣部分、核心部分速率、帶寬、吞吐量、時延速率、帶寬、吞吐量、時延2計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.12.1數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識2.22.2數(shù)據(jù)通信的方式數(shù)據(jù)通信的方式2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù)2.52.5信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù)教學設(shè)計教學設(shè)計理解數(shù)據(jù)通信的基本方式，理解數(shù)據(jù)編理解數(shù)據(jù)通信的基本方式，理解數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、數(shù)據(jù)同步技術(shù)和信道復(fù)用技術(shù)碼技術(shù)、數(shù)據(jù)同步技術(shù)和信道復(fù)用技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)與數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)與數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)3計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.12.1數(shù)據(jù)通信的

3、數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識傳輸系統(tǒng)發(fā)送的信號接收的信號源點終點發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC 機公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號 輸入漢字顯示漢字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息PC 機一、一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型4數(shù)據(jù)通信即包括數(shù)據(jù)傳輸，也包括數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)通信即包括數(shù)據(jù)傳輸，也包括數(shù)據(jù)處理。輸入信息輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)接口 接口 數(shù) 據(jù)電 路終 接設(shè)備 數(shù) 據(jù)電 路終 接設(shè)備 傳輸信道 數(shù)據(jù)終端設(shè)備 數(shù) 據(jù)輸 入輸 出設(shè)備 通信控制器 通信控制器 中央處理機 計算機系統(tǒng) 52.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型一、數(shù)

4、據(jù)通信系統(tǒng)的模型1 1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成可見，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通常由：可見，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通常由：數(shù)據(jù)終端設(shè)備數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)線路終接設(shè)備線路終接設(shè)備和和傳輸信道或鏈路傳輸信道或鏈路三大部分組成。三大部分組成。v源點（源點（source）：）：源點設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例源點設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如，從如，從PC的鍵盤輸入漢字。的鍵盤輸入漢字。 v發(fā)送器發(fā)送器：將：將源點生成的數(shù)字比特流要通過發(fā)送器編源點生成的數(shù)字比特流要通過發(fā)送器編碼后在傳輸系統(tǒng)中進行傳輸碼后在傳輸系統(tǒng)中進行傳輸。如調(diào)制器。如調(diào)制器。v接收器：接收器：接收到傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并把它接收到傳輸系統(tǒng)傳

5、送過來的信號，并把它轉(zhuǎn)換成能夠被目的設(shè)備處理的信息。轉(zhuǎn)換成能夠被目的設(shè)備處理的信息。 如解調(diào)器。如解調(diào)器。v終終點：點：終點設(shè)備從接收器獲取傳送來的數(shù)字比特流，終點設(shè)備從接收器獲取傳送來的數(shù)字比特流，然后把信息輸出目的系統(tǒng)之間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。然后把信息輸出目的系統(tǒng)之間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。62.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型1 1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/v信源：信源：信源就是信息的來源，在計算機網(wǎng)絡(luò)中，信號信源就是信息的來源，在計算機網(wǎng)絡(luò)中，信號的產(chǎn)生（物）被稱為信源。的產(chǎn)生（物）被稱為信

6、源。v信宿：信宿：與信源對應(yīng)的信號的接受（物）被稱為信宿。與信源對應(yīng)的信號的接受（物）被稱為信宿。v數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(data)(data)： 數(shù)字化的信息稱為數(shù)據(jù)。數(shù)字化的信息稱為數(shù)據(jù)。v信息：信息：信息是人腦對客觀世界中的事物的反映。信息是人腦對客觀世界中的事物的反映。2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型、幾個術(shù)語、幾個術(shù)語數(shù)據(jù)是運送信息的實體。數(shù)據(jù)是運送信息的實體。信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)在含義和解釋。信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)在含義和解釋。數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系：數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系：7計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/v信號信號(signal(signal) )

7、：數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。的電氣的或電磁的表現(xiàn)。 模擬模擬信號：信號：代表代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。 數(shù)字數(shù)字信號：信號：代表代表消息的參數(shù)的取值是離散的消息的參數(shù)的取值是離散的。v碼元碼元(code)(code)：在使用時間域（或簡稱為時域）在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形?；静ㄐ巍信道：信道：信源和信宿之間的通信線路，它是傳送信源和信宿之間的通信線路，它是傳送信號的通路。信號的通路。2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

8、的模型 8、幾個術(shù)語、幾個術(shù)語計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量v任何任何實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干擾。會產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干擾。 2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）發(fā)送信號波形接收信號波形數(shù)字信號通過實際的信道數(shù)字信號通過實際的信道示意圖示意圖 有失真，但可識別發(fā)送信號波形實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）接收信號波形失真大，無法識別9計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容

9、量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識1 1、信道信道容量的概念容量的概念v信道容量是指在一定的條件下，給定通信路徑（信信道容量是指在一定的條件下，給定通信路徑（信道）上所能達到的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。道）上所能達到的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。信道容量信道容量噪聲噪聲誤碼率誤碼率帶寬帶寬傳輸速率傳輸速率10計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識v理想通信信道的最高理想通信信道的最高傳輸速率傳輸速率 BmaxBmax= 2= 2W WvW W 是理想通信是理想通信信信道的帶寬，單位為赫道的帶寬，單位為赫(Hz)

10、 (Hz) 2 2、奈奎斯特、奈奎斯特( (NyquistNyquist) )定理定理不能通過不能通過能通過能通過0 0頻率頻率(Hz)(Hz)W W (Hz) (Hz) 11計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識v在理想的通信信道中，如果信道帶寬在理想的通信信道中，如果信道帶寬WHzWHz，則最高，則最高碼元傳輸速率碼元傳輸速率是每秒是每秒2 W2 W個碼元。個碼元。v每赫帶寬的理想通信信道的最高碼元傳輸速率是每每赫帶寬的理想通信信道的最高碼元傳輸速率是每秒秒2 2個碼元。個碼元。v實際的信道所能傳輸?shù)淖罡?/p>

11、碼元速率，要明顯地低實際的信道所能傳輸?shù)淖罡叽a元速率，要明顯地低于奈氏準則給出上限數(shù)值。于奈氏準則給出上限數(shù)值。2 2、奈奎斯特、奈奎斯特( (NyquistNyquist) )定理：定理：BmaxBmax= 2= 2W W12計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識例：傳輸例：傳輸比特流比特流 10011100 10 01 11 00 2bit一組4種幅度,1個碼元攜帶2bit信息。 t3210n = logn = log2 2M (M :M (M :碼元狀態(tài)數(shù)碼元狀態(tài)數(shù),n:,n:碼元位數(shù)碼元位數(shù)) )2

12、2、奈奎斯特、奈奎斯特( (NyquistNyquist) )定理：定理：BmaxBmax= 2= 2W W13計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識v理想通信信道的最高理想通信信道的最高碼元傳輸速率碼元傳輸速率 ：BmaxBmax= 2= 2W Wv無噪聲的情況下，在帶寬為無噪聲的情況下，在帶寬為W W的信道，其最大的數(shù)的信道，其最大的數(shù)據(jù)傳輸速率據(jù)傳輸速率C C（信道容量）為（信道容量）為 ：C=2WlogC=2Wlog2 2M M 例例 一個無噪聲的話音帶寬為一個無噪聲的話音帶寬為4000Hz4000H

13、z，采用，采用8 8相調(diào)制相調(diào)制解調(diào)器傳送二進制信號，試問信道容量是多少解調(diào)器傳送二進制信號，試問信道容量是多少？解：根據(jù)奈奎斯特定理解：根據(jù)奈奎斯特定理C=2WlogC=2Wlog2 2M M代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù) C=2 C=2* *40004000* *loglog2 22 28 8 C=64000C=64000 2 2、奈奎斯特、奈奎斯特( (NyquistNyquist) )定理：定理：BmaxBmax= 2= 2W W14計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識v香農(nóng)香農(nóng)(Shannon)(Shannon

14、)用信息論的理論推導(dǎo)出了帶寬受限用信息論的理論推導(dǎo)出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息且有高斯白噪聲干擾的信道的極限、無差錯的信息傳輸速率。傳輸速率。v信道的極限信息傳輸速率信道的極限信息傳輸速率 C(C(信道容量）信道容量） 可表達為可表達為 C C = = W W log log2 2(1+(1+S S/ /N N) b/s ) b/s FW W 為信道的帶寬（以為信道的帶寬（以 Hz Hz 為單位）；為單位）；FS S 為信道內(nèi)所傳信號的平均功率；為信道內(nèi)所傳信號的平均功率；FN N 為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。3 3、香、香農(nóng)農(nóng)(Shanno

15、n)(Shannon)定理定理15計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識v信噪比信噪比F所謂所謂信噪比信噪比就是信號的平均功率與為信道內(nèi)部的就是信號的平均功率與為信道內(nèi)部的高高斯白噪斯白噪聲功率之比，記作聲功率之比，記作S/NS/N；F單位：分貝（單位：分貝（dBdB）F信噪比（信噪比（dBdB）=10 log=10 log1010(S/N)(dB)(S/N)(dB)F例如：當例如：當S/NS/N1010時，信噪比為時，信噪比為10dB10dB，而當，而當S/NS/N10001000時，信噪比為時，信噪比為3

16、0dB30dB反過來，數(shù)字信號通過通信信道時的信噪比為反過來，數(shù)字信號通過通信信道時的信噪比為20dB20dB則則S/NS/N為？為？答案：答案：1001003 3、香、香農(nóng)農(nóng)(Shannon)(Shannon)定理定理16計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識v 例例2-7 2-7 一個數(shù)字信號通過兩種物理狀態(tài)經(jīng)信噪比一個數(shù)字信號通過兩種物理狀態(tài)經(jīng)信噪比電平為電平為20dB20dB的的3kHz3kHz帶寬的信道傳送，其數(shù)據(jù)率不會帶寬的信道傳送，其數(shù)據(jù)率不會超過多少？超過多少？解：已知信噪比電平為解：已知信噪

17、比電平為20dB20dB，則信噪功率比，則信噪功率比 S/N = 100S/N = 100 C C = 3000= 3000 loglog2 2(1+100)=3000(1+100)=3000 6.66=199980bit/s6.66=199980bit/s 即，數(shù)即，數(shù)據(jù)率不會超過據(jù)率不會超過19.98 19.98 kbitkbit/s/s3 3、香、香農(nóng)農(nóng)(Shannon)(Shannon)定理定理17計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識F信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限信道的帶寬或信道中的

18、信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。傳輸速率就越高。 F只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實現(xiàn)無差錯的傳輸。就一定可以找到某種辦法來實現(xiàn)無差錯的傳輸。 F若信道帶寬若信道帶寬 W W 或信噪比或信噪比 S/N S/N 沒有上限，則信道的沒有上限，則信道的極限信息傳輸速率極限信息傳輸速率 C C 也就沒有上限。也就沒有上限。F實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農(nóng)的極實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農(nóng)的極限傳輸速率低不少。限傳輸速率低不少。 3 3、香、香農(nóng)農(nóng)(Shannon)(Shannon)定理定理C

19、= W log2(1+S/N) 表明表明18計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/二、二、信道信道的權(quán)限容量的權(quán)限容量2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識奈奈氏準則和香農(nóng)氏準則和香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)作用公式在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)作用范圍范圍源系統(tǒng)源系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)目的系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸傳輸系統(tǒng)系統(tǒng)源點源點終點終點發(fā)送器發(fā)送器接收器接收器輸輸入入信信息息輸輸出出信信息息輸輸入入數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸出出數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)發(fā)送的發(fā)送的信號信號接收的接收的信號信號碼元傳輸速率受碼元傳輸速率受奈氏準則的限制奈氏準則的限制信息傳輸速率受信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制香農(nóng)公式的限制19計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述ht

20、tp:/三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識20、可靠性是指接收信息的準確程度，也就是傳輸?shù)目煽啃允侵附邮招畔⒌臏蚀_程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量質(zhì)量”，通常用，通常用誤碼率誤碼率來描述。來描述。、有效性是指在給定信道內(nèi)所傳輸?shù)男畔?nèi)容的多、有效性是指在給定信道內(nèi)所傳輸?shù)男畔?nèi)容的多少，或者說是傳輸?shù)纳伲蛘哒f是傳輸?shù)摹八俣人俣取毙畔鬏斔俾剩ㄐ畔鬏斔俾剩≧bRb） 碼元傳輸速率（碼元傳輸速率（RBRB） 頻帶利用率頻帶利用率 v通信系統(tǒng)的主要性能指標是通信系統(tǒng)的主要性能指標是可靠性可靠性和和有效性。有效性。計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概

21、述http:/三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識21F誤碼率誤碼率（BERBER：bit error ratiobit error ratio）也稱錯誤率，）也稱錯誤率，誤碼率誤碼率= =傳輸中的誤碼傳輸中的誤碼/ /所傳輸?shù)目偞a數(shù)所傳輸?shù)目偞a數(shù)* *100%100%。誤。誤碼率是衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指碼率是衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標標。F信息傳輸速率：信息傳輸速率：在數(shù)字通信系統(tǒng)中每秒傳輸?shù)亩跀?shù)字通信系統(tǒng)中每秒傳輸?shù)亩M制符號數(shù)稱為信息傳輸速率，又稱信息速率或比進制符號數(shù)稱為信息傳輸速率，又稱信

22、息速率或比特率。單位為比特特率。單位為比特/ /秒（秒（bit/sbit/s或或bpsbps）。）。計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標2.12.1數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識22F碼碼元傳輸速率：元傳輸速率：在數(shù)字通信中，一個數(shù)字脈沖稱在數(shù)字通信中，一個數(shù)字脈沖稱為一個碼元。單位時間內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目就是碼元為一個碼元。單位時間內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目就是碼元傳輸速率，簡稱傳碼率。單位是波特（傳輸速率，簡稱傳碼率。單位是波特（BaudBaud）F頻帶利用率：頻帶利用率：數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)的頻帶利用率是數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)的頻帶利用率是指所傳輸?shù)?/p>

23、信息速率（或符號速率）與系統(tǒng)帶寬之指所傳輸?shù)男畔⑺俾剩ɑ蚍査俾剩┡c系統(tǒng)帶寬之比值，其單位為比值，其單位為bit/s/HZbit/s/HZ（或為（或為Baud/Hz)Baud/Hz)。計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/v并行傳輸方式中，數(shù)據(jù)的每一位各占一條信號線。并行傳輸方式中，數(shù)據(jù)的每一位各占一條信號線。2.22.2數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的方式方式一一、并行通信并行通信發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備85763421校驗校驗數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)線23計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/F并行的數(shù)據(jù)傳送線也叫并行的數(shù)據(jù)傳送線也叫總線總線，如并行傳輸，如并行傳輸8 8位數(shù)位數(shù)據(jù)就叫據(jù)就叫8 8位總線

24、，并行傳輸位總線，并行傳輸1616位數(shù)據(jù)就叫位數(shù)據(jù)就叫1616位位總線?？偩€。F并行傳輸?shù)牟⑿袀鬏數(shù)闹饕獞?yīng)用：主要應(yīng)用：近距離傳輸，如計算機近距離傳輸，如計算機內(nèi)部的傳輸通常以并行方式進行。內(nèi)部的傳輸通常以并行方式進行。F并行傳輸?shù)牟⑿袀鬏數(shù)膬?yōu)點：優(yōu)點：傳輸速度快，處理簡單。但傳輸速度快，處理簡單。但遠距離傳輸時的代價過高。遠距離傳輸時的代價過高。2.22.2數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的方式方式一、并行通信一、并行通信v幾點說明幾點說明24計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/v串行傳輸指的是代碼的若干位順序按位串行排列串行傳輸指的是代碼的若干位順序按位串行排列成數(shù)據(jù)流，并在一條信道上傳輸。串行通信

25、方式成數(shù)據(jù)流，并在一條信道上傳輸。串行通信方式有三種類型：單工、半雙工、全雙工有三種類型：單工、半雙工、全雙工2.22.2數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的方式方式二、串行通信二、串行通信1 1、單工（單向通信）、單工（單向通信）只能有一個方向的只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。通信而沒有反方向的交互。應(yīng)用：無線電廣播、計算機與打印機之間、鍵應(yīng)用：無線電廣播、計算機與打印機之間、鍵盤之間等。盤之間等。發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)流25計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.22.2數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的方式方式二、串行通信二、串行通信2 2、半雙工（雙向交替通信）、半雙工（雙向交替通信）通信

26、的雙方都可以通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送( (當然也就不能同當然也就不能同時接收時接收) )。 特點：控制簡單，通信成本低。特點：控制簡單，通信成本低。 應(yīng)用：對講機應(yīng)用：對講機數(shù)據(jù)流發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備26計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.22.2數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的方式方式二二、串行通信串行通信3 3、全雙工（雙向同時通信）、全雙工（雙向同時通信）通信的雙方可以同通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。時發(fā)送和接收信息。 特點：效率高，但控制相對復(fù)雜，系統(tǒng)造價比較高。特點：效率高，但控制相對復(fù)雜，系

27、統(tǒng)造價比較高。數(shù)據(jù)流發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)流27計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/F基帶信號基帶信號：把計算機或終端等數(shù)字設(shè)備直接發(fā)出：把計算機或終端等數(shù)字設(shè)備直接發(fā)出的二進制數(shù)字信號形式產(chǎn)生的方波所固有的頻帶的二進制數(shù)字信號形式產(chǎn)生的方波所固有的頻帶稱為基帶稱為基帶稱為基本頻帶（稱為基本頻帶（Base BandBase Band），簡稱），簡稱基頻基頻或或基帶，基帶，與基頻對應(yīng)的數(shù)字信號稱為基帶信號。與基頻對應(yīng)的數(shù)字信號稱為基帶信號。 F基帶傳輸：基帶傳輸：在數(shù)字信道中利用基帶信號直接傳輸在數(shù)字信道中利用基帶信號直接傳輸?shù)姆绞奖环Q為的方式被

28、稱為基帶傳輸基帶傳輸。 2.22.2數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的方式方式三、三、數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式28v數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式有三種：數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式有三種：基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸 計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/F頻帶傳輸：利用模擬信道傳輸二進制數(shù)據(jù)的方式頻帶傳輸：利用模擬信道傳輸二進制數(shù)據(jù)的方式稱為頻帶傳輸。稱為頻帶傳輸。頻帶傳輸?shù)年P(guān)鍵問題是如何將計頻帶傳輸?shù)年P(guān)鍵問題是如何將計算機中的二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為適合模擬信道傳輸?shù)乃銠C中的二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為適合模擬信道傳輸?shù)哪M信號。模擬信號。 F寬帶傳輸：寬帶傳輸：通過借助頻帶傳輸，可以

29、將鏈路容量通過借助頻帶傳輸，可以將鏈路容量分解成兩個或更多的信道，每個信道可以攜帶不分解成兩個或更多的信道，每個信道可以攜帶不同的信號，這就是寬帶傳輸。寬帶傳輸中的所有同的信號，這就是寬帶傳輸。寬帶傳輸中的所有信道都可以同時發(fā)送信號。如信道都可以同時發(fā)送信號。如CATVCATV、ISDNISDN等。等。2.22.2數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信的方式方式29三、三、數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式數(shù)據(jù)信號的基本傳輸方式計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/v數(shù)據(jù)編碼技術(shù)：數(shù)據(jù)編碼技術(shù)：所謂數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，就是所謂數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，就是 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號，使之可以在信道上傳輸?shù)倪^程將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號，使之可以在信道上傳輸?shù)?/p>

30、過程。 v數(shù)據(jù)解碼技術(shù)數(shù)據(jù)解碼技術(shù)：與數(shù)據(jù)編碼技術(shù)相對應(yīng)，將信還原：與數(shù)據(jù)編碼技術(shù)相對應(yīng)，將信還原成數(shù)據(jù)，使之可以被計算機識別的過程。成數(shù)據(jù)，使之可以被計算機識別的過程。v常用的數(shù)據(jù)編碼技術(shù)有：常用的數(shù)據(jù)編碼技術(shù)有： 數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸 數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸 模擬數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸 2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)30計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)v調(diào)制：調(diào)制：把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的過程稱為調(diào)制把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的過程

31、稱為調(diào)制( (M Modulation) odulation) 。v解調(diào)：解調(diào)：把模擬信號逆變成對應(yīng)數(shù)字信號的過程稱為把模擬信號逆變成對應(yīng)數(shù)字信號的過程稱為解調(diào)（解調(diào)（DemodulationDemodulation）。）。一、一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸31計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)一、一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸v在調(diào)制過程中，選擇音頻范圍內(nèi)的某一角頻率在調(diào)制過程中，選擇音頻范圍內(nèi)的某一角頻率的正（余）弦信號作為載波，該正（余）弦的正（余）弦信號作為載波，該正（余）弦信號可以寫為：信號可以寫為： U（

32、t）= Asin（t+）v3個可以改變的電參量：個可以改變的電參量： 振振 幅幅 A 角頻率角頻率 相相 位位 32計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)一、一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸、幅移鍵控、幅移鍵控ASKASK（Amplitude Shift KeyingAmplitude Shift Keying） ASK ASK是通過改變載波信號的幅度值表示數(shù)字信號是通過改變載波信號的幅度值表示數(shù)字信號“1”1”、“0”0”，以幅度，以幅度A A1 1表示數(shù)字信號的表示數(shù)字信號的“1”1”，用載波，用載波幅度幅度A A2 2表示數(shù)字信號的表

33、示數(shù)字信號的“0”0”（通常（通常A A1 1取取1 1，A A2 2取取0 0），而），而載波信號的參數(shù)載波信號的參數(shù)和和恒定。恒定。 U（t）= Asin（t+）010011100基帶信號基帶信號ASKASK33計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)一一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸、頻移鍵控、頻移鍵控FSKFSK（Frequency Shift KeyingFrequency Shift Keying） FSK FSK是通過改變載波信號頻率的方法表示數(shù)字是通過改變載波信號頻率的方法表示數(shù)字信號信號“1”1”、“0”0”，用，用f 1

34、f 1表示數(shù)字信號表示數(shù)字信號“1”1”，用用f 2f 2表示數(shù)字信號表示數(shù)字信號“0”0”，而載波信號的，而載波信號的A A和和不不變。變。 U（t）= Asin（t+）010011100基帶信號基帶信號FSKFSK34計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)一、一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸、相移鍵控、相移鍵控PSKPSK（Phase Shift KeyingPhase Shift Keying） PSKPSK是通過改變載波信號的相位值表示數(shù)字信是通過改變載波信號的相位值表示數(shù)字信號號“1”1”、“0”0”，而載波信號的，而載波信號的A

35、 A和和不變。不變。 U（t）= Asin（t+）35010011100基帶信號基帶信號PSKPSK計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)一、一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸010011100基帶信號基帶信號ASKASKFSKFSKPSKPSK36計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、三種調(diào)制方式的比較、三種調(diào)制方式的比較F幅移鍵控幅移鍵控ASK：用載波的不同幅度來表示二進制的用載波的不同幅度來表示二進制的“0”和和“1”。實現(xiàn)簡單，但抗干擾性差，效率低。通常實現(xiàn)簡單，但抗干擾性差，效率低。通常只能達

36、到只能達到1200bps的傳輸速率。的傳輸速率。F頻頻移鍵控移鍵控FSK：用載波不同的頻率表示寸進制的用載波不同的頻率表示寸進制的“0”和和“1”。實現(xiàn)簡單，抗干擾能力強，頻帶利用率低。實現(xiàn)簡單，抗干擾能力強，頻帶利用率低。F相相移鍵控移鍵控PSK：用載波信號相位的移動來表示二進制用載波信號相位的移動來表示二進制的的“0”和和“1”。多相多相PSK可以大大提高傳輸速率?？梢源蟠筇岣邆鬏斔俾省Ｔ诂F(xiàn)代調(diào)制技術(shù)中，常將上述基本調(diào)制方法加以組合應(yīng)在現(xiàn)代調(diào)制技術(shù)中，常將上述基本調(diào)制方法加以組合應(yīng)用，以求在給定的傳輸帶寬內(nèi)提高數(shù)據(jù)的傳輸速率。用，以求在給定的傳輸帶寬內(nèi)提高數(shù)據(jù)的傳輸速率。一、一、數(shù)字數(shù)據(jù)的

37、模擬信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸37計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)v對于傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)，需要將二進制數(shù)對于傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)，需要將二進制數(shù)“1”、“0”經(jīng)過經(jīng)過編碼成為數(shù)字信號，使其特性有利于傳輸常用的數(shù)字編碼成為數(shù)字信號，使其特性有利于傳輸常用的數(shù)字信號的脈沖編碼方案有：信號的脈沖編碼方案有：1 1、單極、單極不不歸零歸零碼碼2 2、雙極不歸零碼、雙極不歸零碼3、曼徹斯特編碼、曼徹斯特編碼4、差分曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼二、二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸38計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編

38、碼技術(shù)1 1、單極單極不不歸零歸零碼：碼：用無電流來表示用無電流來表示“0 0”，用恒定的正，用恒定的正電壓來表示電壓來表示“1 1”。每個碼元時間的中間點是采樣時間，。每個碼元時間的中間點是采樣時間，判決門限為半幅電平，即判決門限為半幅電平，即0.50.5。二、二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸+10“1”1bit“0”01bit+101 1 1 10 0 0 1 0 1 1 0 1 00.539計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2 2、雙極雙極不不歸零歸零碼碼：“1 1”和和“0 0”都有電流。例如，用都有電流。例如，用恒定的正電流來

39、表示恒定的正電流來表示“1 1” ” 。用恒定的負電流來表示。用恒定的負電流來表示“0 0” ” 。正的幅值和負的幅值相等，刀以稱為雙極性碼。正的幅值和負的幅值相等，刀以稱為雙極性碼。判決限定門為判決限定門為0 0。二、二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸+10“1”1bit“0”0-11bit+10-11 1 1 10 0 0 1 0 1 1 0 1 040計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)3 3、曼徹斯特編碼、曼徹斯特編碼：將碼元分成兩個相等的間隔，從而將碼元分成兩個相等的間隔，從而在每一位時間的中間產(chǎn)生一次跳變。如可用在每一位時間的中

40、間產(chǎn)生一次跳變。如可用“0”0”表示表示由低到高的跳變；由低到高的跳變；“1”1”表示由高到低的跳變。表示由高到低的跳變。二、二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸10+10-11 1 1 10 0 0 +10-1+10-1+10-1“1”“0”1 bit01 10 10 01 10 0141計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)4 4、差分曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼：二、二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸+10-11 1 1 10 0 0 1 0 1 1 0 1 0+10-1編碼規(guī)則：將每一個編碼規(guī)則：將每一個碼元分成兩個相等

41、的碼元分成兩個相等的時間間隔，在每一時時間間隔，在每一時間的是間產(chǎn)生一次跳間的是間產(chǎn)生一次跳變。如，用間隔時刻變。如，用間隔時刻有跳變來表示有跳變來表示“1 1”，無跳變來表示無跳變來表示“0 0”11 01 11 11 01 11 0142計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)三、三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸采樣定理采樣定理 如果連續(xù)變化的模擬信號最高頻率為如果連續(xù)變化的模擬信號最高頻率為F F，若以，若以2F2F的采樣頻率對其采樣，則采樣得到的離散信號序列的采樣頻率對其采樣，則采樣得到的離散信號序列就能完整地恢復(fù)出原始信號就能完整地

42、恢復(fù)出原始信號。 對于模擬數(shù)據(jù)進行數(shù)字信號編碼的最常用方法是對于模擬數(shù)據(jù)進行數(shù)字信號編碼的最常用方法是脈碼調(diào)制（脈碼調(diào)制（Pulse Code Modulation,PCM）010011100數(shù)字數(shù)字信號信號模擬信號模擬信號43計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)三、三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸 設(shè)原始信號的最高頻率為設(shè)原始信號的最高頻率為Fmax,采樣頻率為采樣頻率為F，則采樣定理可以使用以下式表示：則采樣定理可以使用以下式表示：Fs2 Fmax或或Fs2BsFs=1/TsBs= Fmax- Fmin其中：其中：Ts為條樣周期，為條

43、樣周期，Bs為原始信號的帶寬。為原始信號的帶寬。44計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)三、三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸這個過程需要三這個過程需要三個步驟：個步驟：1 1、采樣：按、采樣：按一定間隔一定間隔對模擬信號對模擬信號進行采樣進行采樣，以獲得，以獲得模擬數(shù)據(jù)的樣本模擬數(shù)據(jù)的樣本。2 2、量化：將采樣得到的模擬信號的電平幅值，人為、量化：將采樣得到的模擬信號的電平幅值，人為地地分為若干個級別，對每個樣本舍入到量化級別上。分為若干個級別，對每個樣本舍入到量化級別上。量化級別越多，獲得的數(shù)據(jù)越為精確，失真越小。量化級別越多，獲得的數(shù)

44、據(jù)越為精確，失真越小。3 3、編碼：對、編碼：對每個舍入后的樣本進行每個舍入后的樣本進行編碼。編碼。45計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)三、三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸PCMPCM轉(zhuǎn)換過程舉例轉(zhuǎn)換過程舉例011100011011001100原始原始信號信號PAMPAM脈沖脈沖( (采樣）采樣）PCM PCM 脈沖脈沖( (量化）量化）011100011011001100PCM PCM 輸出輸出（編碼）（編碼）46計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)四、四、模擬數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸模擬數(shù)據(jù)的模擬

45、信號傳輸使用模擬信號對模擬數(shù)據(jù)進行調(diào)制的方法有三種：使用模擬信號對模擬數(shù)據(jù)進行調(diào)制的方法有三種：1 1、幅度調(diào)制、幅度調(diào)制(AM(AM，Amplitude Modulation)Amplitude Modulation)：簡稱調(diào)：簡稱調(diào)幅；使載波幅度隨原始的模擬數(shù)據(jù)幅；使載波幅度隨原始的模擬數(shù)據(jù)( (即調(diào)制信號即調(diào)制信號) )的幅的幅度變化，而載波的頻率不變。度變化，而載波的頻率不變。2 2、頻率調(diào)制、頻率調(diào)制(FM(FM，F(xiàn)requency Modulation)Frequency Modulation)：簡稱調(diào)：簡稱調(diào)頻；使載波頻率隨原始的模擬數(shù)據(jù)的幅度變化，而載頻；使載波頻率隨原始的模擬

46、數(shù)據(jù)的幅度變化，而載波的幅度不變。波的幅度不變。3 3、相位調(diào)制、相位調(diào)制(PM(PM，P Ph hase Modulation)ase Modulation)：簡稱調(diào)相；：簡稱調(diào)相；使載波相位隨原始的模擬數(shù)據(jù)的幅度變化，而載波的使載波相位隨原始的模擬數(shù)據(jù)的幅度變化，而載波的幅度不變。幅度不變。應(yīng)用應(yīng)用 ：無線廣播電臺仍采用調(diào)幅、調(diào)頻技術(shù)。無線廣播電臺仍采用調(diào)幅、調(diào)頻技術(shù)。47計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/五、模擬五、模擬的和數(shù)字的的和數(shù)字的數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號 模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)模擬信號模擬信號放大器放大器調(diào)制器調(diào)制器模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號數(shù)字信號 PCM編碼器編碼器數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)模

47、擬信號模擬信號調(diào)制器調(diào)制器數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字信號數(shù)字信號 數(shù)字數(shù)字發(fā)送器發(fā)送器2.32.3數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)48計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù) 數(shù)據(jù)庫同步技術(shù)是數(shù)據(jù)通信中的一個重要數(shù)據(jù)庫同步技術(shù)是數(shù)據(jù)通信中的一個重要問題，接收方必須在時間上與發(fā)送方取得同步，以便能問題，接收方必須在時間上與發(fā)送方取得同步，以便能夠正確地識別和接收發(fā)送方發(fā)送來的數(shù)據(jù)。夠正確地識別和接收發(fā)送方發(fā)送來的數(shù)據(jù)。 在計算機通信與網(wǎng)絡(luò)中，廣泛采用的同步技術(shù)有：在計算機通信與網(wǎng)絡(luò)中，廣泛采用的同步技術(shù)有： 一、同步傳輸一、同步傳輸 1 1、外同步法、外同步法 2 2、自同

48、步法、自同步法 二、異步傳輸：二、異步傳輸：49計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù)1 1、同步傳輸同步傳輸：接收端對每一位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保：接收端對每一位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保持同步。持同步。一、一、同同步傳輸步傳輸 2 2、傳輸規(guī)則傳輸規(guī)則 以幀為單位傳輸以幀為單位傳輸 幀同步：使用特殊標志幀同步：使用特殊標志 位同步：多采用內(nèi)同步位同步：多采用內(nèi)同步 兩種方式：兩種方式：自同步：面向字符自同步：面向字符外外同步：面向同步：面向位位50計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/51一、一、同同步傳輸步傳輸2 2、傳輸規(guī)則傳輸規(guī)則2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)

49、據(jù)同步技術(shù) 外同外同步（面向位）：步（面向位）：是指發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，是指發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，先向接收方發(fā)出一串同步時鐘序列，接收方根據(jù)這先向接收方發(fā)出一串同步時鐘序列，接收方根據(jù)這一時鐘脈沖頻率和時序鎖定接收頻率，以便在接收一時鐘脈沖頻率和時序鎖定接收頻率，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中始終與發(fā)送方保持同步。數(shù)據(jù)的過程中始終與發(fā)送方保持同步。 自同自同步（步（面向字符面向字符）：）：是指接收方直接從數(shù)據(jù)中獲是指接收方直接從數(shù)據(jù)中獲取同步信號，通常與所使用的通信編碼有關(guān)包括利取同步信號，通常與所使用的通信編碼有關(guān)包括利用獨特的信號來激活接收動作，或者利用數(shù)據(jù)中的用獨特的信號來激活接收動作，或者利

50、用數(shù)據(jù)中的電平變化調(diào)整接收采樣脈沖。電平變化調(diào)整接收采樣脈沖。 計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/52 外同外同步步（面向位）（面向位）同步時鐘同步時鐘脈沖脈沖( (結(jié)束結(jié)束) )同步時鐘同步時鐘脈沖脈沖( (開始開始) )數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù) 接收端的同步信號事先由發(fā)送端送來，而不是接收端的同步信號事先由發(fā)送端送來，而不是自己產(chǎn)生，也不是從信號中提取出來，即在發(fā)送數(shù)自己產(chǎn)生，也不是從信號中提取出來，即在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，據(jù)之前，發(fā)送端先向接收端發(fā)出一串同步時鐘脈沖，發(fā)送端先向接收端發(fā)出一串同步時鐘脈沖，接收端按照這一時鐘脈沖頻率和時序鎖定接收端的接收端按照這一時鐘脈

51、沖頻率和時序鎖定接收端的接收頻率接收頻率，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中始終與發(fā)送端，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中始終與發(fā)送端保持同步。保持同步。計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù) 自同自同步步（面向位）（面向位）自同步法是指能從數(shù)據(jù)信號波形中提取同步信自同步法是指能從數(shù)據(jù)信號波形中提取同步信號的方法。號的方法。典型的例子就是著名的曼徹斯特編碼，這種編典型的例子就是著名的曼徹斯特編碼，這種編碼通常用于局域網(wǎng)傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一碼通常用于局域網(wǎng)傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間都有一次跳變，這種中間的跳變既可做為位的中間都有一次跳變，這種中間的跳變既可做為時

52、鐘信號，也可做為數(shù)據(jù)信號。而差分曼徹斯特編時鐘信號，也可做為數(shù)據(jù)信號。而差分曼徹斯特編碼中，每一位中間的跳變僅提供時鐘定時。由此可碼中，每一位中間的跳變僅提供時鐘定時。由此可見，兩種編碼方法都將時鐘和數(shù)據(jù)包含在信號流中，見，兩種編碼方法都將時鐘和數(shù)據(jù)包含在信號流中，在傳輸代碼信息的同時，也將時鐘同步信號一起傳在傳輸代碼信息的同時，也將時鐘同步信號一起傳輸?shù)綄Ψ?，所以這種編碼也被害人稱為自同步編碼。輸?shù)綄Ψ剑赃@種編碼也被害人稱為自同步編碼。53計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/（1）優(yōu)點）優(yōu)點對于大塊的數(shù)據(jù)，有更高的傳輸效率對于大塊的數(shù)據(jù)，有更高的傳輸效率（2）缺點）缺點若數(shù)據(jù)出錯，必

53、須重發(fā)整個幀若數(shù)據(jù)出錯，必須重發(fā)整個幀（3） 適用范圍適用范圍 快速快速或較大規(guī)模的信息傳輸，如計算機網(wǎng)絡(luò)或較大規(guī)模的信息傳輸，如計算機網(wǎng)絡(luò)2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù)一、一、同同步傳輸步傳輸3 3、同步傳輸?shù)奶攸c、同步傳輸?shù)奶攸c54計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/551 1、異步傳輸、異步傳輸又稱起止式傳輸，其特點又稱起止式傳輸，其特點是字符內(nèi)部的是字符內(nèi)部的各個比特采用固定的時間模式各個比特采用固定的時間模式，字符之間間隔可以任，字符之間間隔可以任意。意。發(fā)送發(fā)送端發(fā)出數(shù)據(jù)后，接收端通過感知線路上的電端發(fā)出數(shù)據(jù)后，接收端通過感知線路上的電平狀態(tài)變化來啟動對字符的接收過程。平

54、狀態(tài)變化來啟動對字符的接收過程。二二、異步傳輸異步傳輸2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/2.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù)2 2、 異步傳輸規(guī)則（起異步傳輸規(guī)則（起- -止式同步方式止式同步方式） 收發(fā)雙方時鐘獨立，但傳輸速率必須一致收發(fā)雙方時鐘獨立，但傳輸速率必須一致 以字符為單位傳輸，字符之間的時間間隔不固定以字符為單位傳輸，字符之間的時間間隔不固定二、異步傳輸二、異步傳輸 字符組字符組成成1 1位起始位位起始位(0)(0)5 5位數(shù)據(jù)位位數(shù)據(jù)位0 01 1位奇偶校驗位位奇偶校驗位1 12 2位停止位位停止位(1)(1)1111001111110

55、01111110011111100110 01 10 011110011111100111111110 000111011001110110110111 11 156計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)概述http:/572.42.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)數(shù)據(jù)同步技術(shù)1 1、優(yōu)點、優(yōu)點無需統(tǒng)一的時鐘無需統(tǒng)一的時鐘控制簡單控制簡單出錯只重發(fā)該字符出錯只重發(fā)該字符2 2、缺點、缺點傳輸效率低傳輸效率低56%56%80%80%3 3、適用范圍、適用范圍 終端誤碼率要求高或者數(shù)據(jù)傳輸速率低的線路中終端誤碼率要求高或者數(shù)據(jù)傳輸速率低的線路中3 3、 異步傳輸?shù)奶攸c異步傳輸?shù)奶攸c二、異步傳輸二、異步傳輸共享信道F復(fù)用復(fù)用(mu

56、ltiplexing)(multiplexing)是通信技術(shù)中的基本概念。是通信技術(shù)中的基本概念。F在一條線路上同時傳輸多路信號，使得一條線在一條線路上同時傳輸多路信號，使得一條線路可以由多個數(shù)據(jù)終端同時使用而不互相影響，路可以由多個數(shù)據(jù)終端同時使用而不互相影響，這就是信道復(fù)用技術(shù)。這就是信道復(fù)用技術(shù)。信道信道A A1 1A A2 2B B1 1B B2 2C C1 1C C2 2信道信道信道信道A A1 1A A2 2B B1 1B B2 2C C1 1C C2 2復(fù)用復(fù)用分用分用(a) (a) 不使用復(fù)用技術(shù)不使用復(fù)用技術(shù)(b) (b) 使用復(fù)用技術(shù)使用復(fù)用技術(shù)2.52.5信信道復(fù)用技術(shù)道

57、復(fù)用技術(shù)58592.52.5信信道復(fù)用技術(shù)道復(fù)用技術(shù)F為了提高信道的利用率，在數(shù)據(jù)的傳輸中組合多個為了提高信道的利用率，在數(shù)據(jù)的傳輸中組合多個低速的數(shù)據(jù)終端共同使用一條高速的信道，這種方低速的數(shù)據(jù)終端共同使用一條高速的信道，這種方法稱為多路復(fù)用。法稱為多路復(fù)用。 F常用的信道復(fù)用技術(shù)有：常用的信道復(fù)用技術(shù)有： 頻分復(fù)用頻分復(fù)用 FDM(Frequency Division Multiplexing) 時分復(fù)用時分復(fù)用TDM(Time Division Multiplexing) 波分復(fù)用波分復(fù)用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 碼分復(fù)用碼分復(fù)用 CD

58、M(Code Division Multiplexing) 2.52.5信信道復(fù)用技術(shù)道復(fù)用技術(shù)602.52.5信信道復(fù)用技術(shù)道復(fù)用技術(shù)（一）（一）頻分復(fù)用頻分復(fù)用 FDMFDMF用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶。至終都占用這個頻帶。F頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源（請注意，這里的寬資源（請注意，這里的“帶寬帶寬”是頻率帶寬而是頻率帶寬而不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率）。不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率）。 頻率時間頻率 1頻率 2頻率 3頻率 4頻率 5F時分復(fù)用時分復(fù)用則是將時間劃分為一

59、段段等長的時分復(fù)則是將時間劃分為一段段等長的時分復(fù)用幀（用幀（TDM TDM 幀）。每一個時分復(fù)用的用戶在每一幀）。每一個時分復(fù)用的用戶在每一個個 TDM TDM 幀中占用固定序號的時隙。幀中占用固定序號的時隙。F每一個用戶所占用的時隙是每一個用戶所占用的時隙是周期性地周期性地出現(xiàn)（其周出現(xiàn)（其周期就是期就是 TDM TDM 幀的長度）。幀的長度）。FTDM TDM 信號也稱為信號也稱為等時等時(isochronous)(isochronous)信號。信號。F時分復(fù)用的所有用戶是在不同的時間占用時分復(fù)用的所有用戶是在不同的時間占用同樣的同樣的頻帶寬度。頻帶寬度。（二）時（二）時分復(fù)用分復(fù)用 T

60、 TDMDM2.52.5信信道復(fù)用技術(shù)道復(fù)用技術(shù)頻率頻率時間時間B C DB C DB C DB C DAAAAA 在在 TDM 幀中幀中的位置不變的位置不變TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀（二）時（二）時分復(fù)用分復(fù)用 T TDMDM2.52.5信信道復(fù)用技術(shù)道復(fù)用技術(shù)頻率頻率時間時間C DC DC DAAAABBBB C DB 在在 TDM 幀中幀中的位置不變的位置不變TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀TDM 幀幀（二）時（二）時分復(fù)用分復(fù)用 T TDMDM2.52.5信信道復(fù)用技術(shù)道復(fù)用技術(shù)頻率頻率時間時間BDBDBDAAAA BCCCC DC 在