物理層數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)學(xué)習(xí)教案

1、物理層數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)物理層數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)(jch)第一頁，共30頁。第1頁/共30頁第二頁，共30頁。傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號(hào)接收的信號(hào)輸出數(shù)據(jù)源點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC 機(jī)公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字(shz)比特流數(shù)字(shz)比特流模擬信號(hào)模擬信號(hào) 正文正文數(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(jī)第2頁/共30頁第三頁，共30頁。第3頁/共30頁第四頁，共30頁。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dte 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(jī) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 第4頁/共30頁第五頁，共30頁。第5頁/共30頁第六頁，共30

2、頁。第6頁/共30頁第七頁，共30頁。第7頁/共30頁第八頁，共30頁。第8頁/共30頁第九頁，共30頁。實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲(zoshng)、干擾和失真）發(fā)送信號(hào)波形接收信號(hào)波形發(fā)送信號(hào)波形實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）接收信號(hào)波形第9頁/共30頁第十頁，共30頁。第10頁/共30頁第十一頁，共30頁。第11頁/共30頁第十二頁，共30頁。第12頁/共30頁第十三頁，共30頁。第13頁/共30頁第十四頁，共30頁。(shz)數(shù)據(jù)直接用兩種電平來表數(shù)據(jù)直接用兩種電平來表示。然而，為了改變其傳播特性，示。然而，為了改變其傳播特性，常常對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。常常對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行

3、編碼。第14頁/共30頁第十五頁，共30頁。模擬數(shù)據(jù)模擬信號(hào)放大器調(diào)制器模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào) PCM編碼器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模擬信號(hào)調(diào)制器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)字信號(hào) 數(shù)字發(fā)送器第15頁/共30頁第十六頁，共30頁。發(fā)送和接收信息。第16頁/共30頁第十七頁，共30頁。傳輸方式 并行傳輸：同時(shí)傳輸一組比特，每個(gè)比特使用單獨(dú)的一條(y tio)線路。（如打印機(jī)數(shù)據(jù)傳送） 串行傳輸：使用一條(y tio)線路，逐個(gè)地傳輸所有的比特。（如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中）第17頁/共30頁第十八頁，共30頁。第18頁/共30頁第十九頁，共30頁。 計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī) 調(diào)制解調(diào)器 調(diào)制解調(diào)器 公用電話 交換網(wǎng) 第19頁/共30頁第二十頁，共30頁。

4、通信 服務(wù)器 終端 終端 終端 圖2-8 多點(diǎn)連接(linji) 第20頁/共30頁第二十一頁，共30頁。Nyquist定理：（理想）Nyquist證明：對(duì)于(duy)一個(gè)帶寬為H的連續(xù)信號(hào)，如果要對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化，采樣速度為2H。 Nyquist推導(dǎo)出無噪聲帶寬為H的有限帶寬信道的最大數(shù)據(jù)傳輸率： Rmax = 2Hlog 2V (bps) 其中V為采樣值的量化等級(jí)。例子：一個(gè)無噪聲帶寬為3000HZ的信道不能傳送速率超過6000比特/秒的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。第21頁/共30頁第二十二頁，共30頁。第22頁/共30頁第二十三頁，共30頁。(dB)。如果信號(hào)的S/N為10，則是10dB；如果S/N為100，則是20dB。第23頁/共30頁第二十四頁，共30頁。第24頁/共30頁第二十五頁，共30頁。2log V=比特率波特率2logbBRRV=第25頁/共30頁第二十六頁，共30頁。第26頁/共30頁第二十七頁，共30頁。6200 b/s34kb/s 21kb/s