計算機網(wǎng)絡(luò)(吳功宜)-補充內(nèi)容數(shù)據(jù)編碼技術(shù)

數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)1、數(shù)據(jù)編碼類型模擬數(shù)據(jù)編碼數(shù)字數(shù)據(jù)編碼非歸零碼曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼數(shù)據(jù)編碼方式振幅鍵控ASK移頻鍵控FSK移相鍵控PSK信道：模擬通信信道和數(shù)字通信信道。電話通信信道數(shù)據(jù)的編碼和調(diào)制技術(shù)在計算機中，數(shù)據(jù)是以離散的二進制“0”、“1”比特序列方式表示的。計算機數(shù)據(jù)在傳輸過程中的數(shù)據(jù)編碼類型主要取決于它采用的通信信道所支持的數(shù)據(jù)通信類型。通信信道分為模擬信道和數(shù)字信道，而依賴于信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)的編碼方法包括數(shù)字數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制和模擬數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制。數(shù)字數(shù)據(jù)的調(diào)制傳統(tǒng)的電話通信信道是為傳輸語音信號設(shè)計的，用于傳輸音頻300Hz～3400Hz的模擬信號，不能直接傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)。為了利用模擬語音通信的電話交換網(wǎng)實現(xiàn)計算機的數(shù)字數(shù)據(jù)的傳輸，必須首先將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，也就是要對數(shù)字數(shù)據(jù)進行調(diào)制。發(fā)送端將數(shù)字數(shù)據(jù)信號變換成模擬數(shù)據(jù)信號的過程稱為調(diào)制（Modulation），調(diào)制設(shè)備就稱為調(diào)制器（Modulator）；接收端將模擬數(shù)據(jù)信號還原成數(shù)字數(shù)據(jù)信號的過程稱為解調(diào)（Demodulation），解調(diào)設(shè)備就稱為解調(diào)器（Demodulator）。若進行數(shù)據(jù)通信的發(fā)送端和接收端以雙工方式進行通信時，就需要同時具備調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備，稱為調(diào)制解調(diào)器（Modem）。對數(shù)字數(shù)據(jù)調(diào)制的基本方法有三種：幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控。在調(diào)制過程中，選擇音頻范圍內(nèi)的某一角頻率ω的正（余）弦信號作為載波，該正（余）弦信號可以寫為：

u（t）=um·sin（ωt+φ0）3個可以改變的電參量：—振幅um

—角頻率ω—相位φ可以通過變化3個電參量，來實現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)信號編碼的目的。數(shù)字數(shù)據(jù)的調(diào)制幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控幅移鍵控ASK（AmplitudeShiftKeying）ASK是通過改變載波信號的幅度值表示數(shù)字信號“1”、“0”，以幅度A1表示數(shù)字信號的“1”，用載波幅度A2表示數(shù)字信號的“0”（通常A1取1，A2取0），而載波信號的參數(shù)f和φ恒定。頻移鍵控FSK（FrequencyShiftKeying）FSK是通過改變載波信號頻率的方法表示數(shù)字信號“1”、“0”，用f1表示數(shù)字信號“1”，用f2表示數(shù)字信號“0”，而載波信號的A和φ不變。相移鍵控PSK（PhaseShiftKeying）PSK是通過改變載波信號的相位值表示數(shù)字信號“1”、“0”，而載波信號的A和f不變。PSK包括兩種類型：絕對調(diào)相絕對調(diào)相使用相位的絕對值，φ為0表示數(shù)字信號“1”，、φ為π表示數(shù)字信號“0”。相對調(diào)相相對調(diào)相使用相位的相對偏移值，當(dāng)數(shù)字數(shù)據(jù)為0時，相位不變化，而數(shù)字數(shù)據(jù)為1時，相位要偏移π。數(shù)字數(shù)據(jù)的調(diào)制示例多相調(diào)制ASK、FSK和PSK都是最基本的調(diào)制技術(shù)，實現(xiàn)容易，技術(shù)簡單，抗干擾能力差，調(diào)制速率不高，為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率，也可以采用多相調(diào)制的方法。例如，將待發(fā)送的數(shù)字信號按2個比特一組的方式組織，因為2個比特可以有4種組合方式，即“00、01、10、11”四個碼元，所以用4個不同的相位值就可以表示出這4組組合。在調(diào)相信號傳輸過程中，相位每改變一次，傳送兩個二進制比特，這種調(diào)制方法就稱為四相相移鍵控?；旌险{(diào)相為了達到更高的信息傳輸速率，采用多元制的振幅相位混合調(diào)制技術(shù)，比如正交振幅調(diào)制QAM（QuadratureAmplitudeModulation），它不但使用相位，而且還使用幅度：8-QAM使用了幅度與相位的8種組合，由于使用3個比特可以表示8種組合，因此，每一種組合代表一個碼元，每個碼元3個比特。16-QAM的幅度和相位有16種組合，每個組合代表一個碼元，每個碼元4個比特。數(shù)字數(shù)據(jù)的編碼利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)信號的方法稱作數(shù)字信號的基帶傳輸，而數(shù)字數(shù)據(jù)在傳輸之前，需要進行數(shù)字編碼。數(shù)字數(shù)據(jù)的編碼方式有三種：不歸零碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。不歸零編碼（Non-ReturntoZero，NRZ）NRZ編碼規(guī)定可用負電平表示邏輯“0”，用正電平表示邏輯“1”，反之亦然。原碼：10110010數(shù)字數(shù)據(jù)的編碼曼徹斯特編碼（Manchester）曼徹斯特編碼是目前應(yīng)用最廣泛的編碼方法之一，其特點是每一位二進制信號的中間都有跳變，若從低電平跳變到高電平，就表示數(shù)字信號“1”，若從高電平跳變到低電平，就表示數(shù)字信號“0”；差分曼徹斯特編碼（DifferenceManchester）差分曼徹斯特編碼是對曼徹斯特編碼的改進。其特點是每一位二進制信號的跳變依然提供收發(fā)端之間的同步，但每位二進制數(shù)據(jù)的取值，要根據(jù)其開始邊界是否發(fā)生跳變來決定，若一個比特開始處存在跳變則表示“0”，無跳變則表示“1”。數(shù)字數(shù)據(jù)編碼的示例信道的最高碼元傳輸速率任何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。

碼元傳輸?shù)乃俾试礁?，或信號傳輸?shù)木嚯x越遠，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴重。數(shù)字信號通過實際的信道失真不嚴重失真嚴重實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸入信號波形輸出信號波形(失真不嚴重)輸入信號波形實際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸出信號波形(失真嚴重)奈氏(Nyquist)準則每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒

2

個碼元。Baud是波特，是碼元傳輸速率的單位，1波特為每秒傳送1個碼元。理想低通信道的最高碼元傳輸速率=2WBaudW是理想低通信道的帶寬，單位為赫(Hz)不能通過能通過0頻率(Hz)W(Hz)另一種形式的奈氏準則每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒

1

個碼元。理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率=WBaudW是理想帶通信道的帶寬，單位為赫(Hz)不能通過能通過0頻率(Hz)W(Hz)不能通過要強調(diào)以下兩點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。波特(Baud)和比特(bit)是兩個不同的概念。波特是碼元傳輸?shù)乃俾蕟挝唬棵雮鞫嗌賯€碼元）。碼元傳輸速率也稱為調(diào)制速率、波形速率或符號速率。比特是信息量的單位。

要注意信息的傳輸速率“比特/秒”與碼元的傳輸速率“波特”在數(shù)量上卻有一定的關(guān)系。若1個碼元只攜帶1bit的信息量，則“比特/秒”和“波特”在數(shù)值上相等。若1個碼元攜帶nbit的信息量，則MBaud的碼元傳輸速率所對應(yīng)的信息傳輸速率為M

nb/s。信道的極限信息傳輸速率香農(nóng)(Shannon)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、無差錯的信息傳輸速率。信道的極限信息傳輸速率C可表達為C=Wlog2(1+S/N)b/sW為信道的帶寬（以Hz為單位）；S為信道內(nèi)所傳信號的平均功率；N為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。

香農(nóng)公式表明信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。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。若信道帶寬W或信噪比S/N沒有上限（當(dāng)然實際信道不可能是這樣的），則信道的極限信息傳輸速率C也就沒有上限。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。

奈氏準則和香農(nóng)公式

在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的作用范圍源系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)源點終點發(fā)送器接收器輸入信息輸出信息輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號碼元傳輸速率受奈氏準則的限制信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制模擬數(shù)據(jù)調(diào)制為數(shù)字信號在模擬數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信源的信息經(jīng)過轉(zhuǎn)換，形成電信號，比如人說話的聲音經(jīng)過電話轉(zhuǎn)變?yōu)槟M的電信號，這也是模擬數(shù)據(jù)的基帶信號。模擬數(shù)據(jù)的基帶信號具有比較低的頻率，不宜直接在信道中傳輸，而數(shù)字信號傳輸失真小、誤碼率低、數(shù)據(jù)傳輸速率高，因此在網(wǎng)絡(luò)中除計算機直接產(chǎn)生的數(shù)字信號外，語音、圖像信息必須數(shù)字化處理，需要對信號進行調(diào)制，將信號搬移到適合信道傳輸?shù)念l率范圍內(nèi)，接收端將接收的已調(diào)信號再搬回到原來信號的頻率范圍內(nèi)，恢復(fù)成原來的消息，比如無線電廣播。PCM技術(shù)脈沖編碼調(diào)制PCM（PulseCodeModulation）是模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化的主要方法。PCM技術(shù)的典型應(yīng)用是語音數(shù)字化。在發(fā)送端通過PCM編碼器將語音數(shù)據(jù)變換為數(shù)字化的語音信號，通過通信信道傳送到接收方，接收方再通過PCM解碼器還原成模擬語音信號。語音數(shù)據(jù)數(shù)字化后，其傳輸速率高、失真小，可以存儲在計算機中，進行必要的處理。因此在網(wǎng)絡(luò)與通信的發(fā)展中語音數(shù)字化成為重要的部分。PCM的工作原理脈沖編碼調(diào)制包括三部分：采樣、量化和編碼。采樣：每隔一定的時間間隔，采集模擬信號的瞬時電平值做為樣本，表示模擬數(shù)據(jù)在某一區(qū)間隨時間變化的值。量化：量化是將取樣樣本幅度按量化級決定取值的過程。量化級可以分為8級、16級，或者更多的量化級，這取決于系統(tǒng)的精確度要求。編碼：編碼是用相應(yīng)位數(shù)的二進制代碼表示量化后的采樣樣本的量級。PCM的工作過程3.23.92.83.41.24.243314011100011011001100011100011011001100采樣信號：基于nyquist理論原始信號PAM脈沖（采樣）PCM脈沖（量化）有量化差錯PCM輸出（編碼）3PCM的工作過程PCM的工作過程3.23.92.83.41.24.243314011100011011001100011100011011001100采樣信號：基于nyquist理論原始信號PAM脈沖（采樣）PCM脈沖（量化）有量化差錯PCM輸出（編碼）Nyquist理論在理想的無噪聲信道，若f是傳輸媒體的最大傳輸頻率,采樣頻率為2*f時，接收方才可以從采樣脈沖信號中完全恢復(fù)原信號Nyquist,1920PCM編碼的典型應(yīng)用調(diào)制解調(diào)器Modem是為數(shù)字信號在具有有限帶寬的模擬信道上進行遠距離傳輸而設(shè)計的，是一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE。其主要功能是進行信號的調(diào)制和解調(diào)，在DTE和模擬傳輸線路之間起到數(shù)字信號與模擬信號之間的轉(zhuǎn)換作用。計算機也可以通過Modem的傳真和語音功能，發(fā)送傳真以及提供電話錄音留言和全雙工的免持聽筒服務(wù)。公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器計算機計算機調(diào)制解調(diào)器DTEDCEDCEDTERS-232CRS-232C調(diào)制解調(diào)器的組成Modem一般由基帶處理、調(diào)制解調(diào)、信號放大和濾波、均衡等幾部分組成。調(diào)制——把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的過程。解調(diào)——把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程。調(diào)制解調(diào)器的分類一按通信設(shè)備分類可分為：撥號Modem撥號Modem主要用于公用電話網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)。撥號Modem具有在性能指標(biāo)較低的環(huán)境中進行有效操作的特殊性能。多數(shù)撥號Modem具備自動撥號、自動應(yīng)答和自動拆線等功能。專線Modem專線Modem主要用在專用線路或租用線路上，它不必帶有自動應(yīng)答和自動拆線功能。專線Modem的數(shù)據(jù)傳輸率比撥號Modem要高。調(diào)制解調(diào)器的分類二外置式Modem放置于機箱外，通過串行通訊口與主機連接。這種Modem方便靈巧、易于安裝，閃爍的指示燈便于監(jiān)視Modem的工作狀況。但外置式Modem需要使用額外的電源與電纜。

內(nèi)置式Modem

內(nèi)置式Modem在安裝時需要拆開機箱，并且要對中斷和COM口進行設(shè)置，安裝較為繁瑣。這種Modem要占用主板上的擴展槽，但無需額外的電源與電纜，且價格比外置式Modem要便宜一些。

按Modem與計算機的連接方式分類小結(jié)：數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型

傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號輸出數(shù)據(jù)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機小結(jié)：模擬的和數(shù)字的數(shù)據(jù)、信號模擬數(shù)據(jù)模擬信號放大器調(diào)制器模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號

PCM編碼器數(shù)字數(shù)據(jù)模擬信號調(diào)制器數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字信號數(shù)字發(fā)送器多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù):就是使兩個或多個數(shù)據(jù)資源共享一個公共的傳輸介質(zhì)，使得每一數(shù)據(jù)資源都有其自己的通道。通俗的說就是讓不同的計算機連接到相同的信道上共享信道資源。多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)要解決的問題：實際上要解決如何在單一的物理通信線路上建立多條并行通信信道的問題。多路復(fù)用系統(tǒng)就是將一個區(qū)域的多個用戶的信息通過多路復(fù)用器進行匯集，然后將匯集的信息群通過一條物理線路傳遞到接收設(shè)備；接收設(shè)備通過多路復(fù)用器將信息群分離回原來的各個單獨的信息，然后分發(fā)到多個接收用戶。多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)的基本原理是：各路信號在進入同一個有線的或無線的傳輸介質(zhì)之前，先采用調(diào)制技術(shù)把它們調(diào)制為互相不會混淆的信號，然后進入傳輸介質(zhì)傳送到對方。而對方再用解調(diào)（反調(diào)制）技術(shù)對這些信號加以區(qū)分，并使它們恢復(fù)成原來的信號，從而達到多路復(fù)用的目的。常用的多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路復(fù)用、時分多路復(fù)用、波分多路復(fù)用和碼分多路復(fù)用。

頻分多路復(fù)用FDM（FrequencyDivisionMultiplexing）信道帶寬分割：在物理信道的可用帶寬超過單個原始信號所需帶寬情況下，可將該物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號帶寬相同(或略寬)的子信道，每個子信道傳輸一路信號，這就是頻分多路復(fù)用。頻譜搬移：多路原始信號在頻分復(fù)用前，先要通過頻譜搬移技術(shù)將各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上，使各信號的帶寬不相互重疊，然后用不同的頻率調(diào)制每一個信號，每個信號要一個以它的載波頻率為中心的一定帶寬的通道。為了防止互相干擾，使用保護帶來隔離每一個通道。頻分多路復(fù)用主要應(yīng)用于模擬信號。FDM原理示意圖時分多路復(fù)用時分多路復(fù)用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）是各路信號在同一信道上占有不同時間間隙進行通信。由前述的抽樣理論可知，抽樣的一個重要作用，是將時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號，其在信道上占用時間的有限性，為多路信號沿同一信道傳輸提供了條件。具體說，就是把時間分成一些均勻的時間間隙，將各路信號的傳輸時間分配在不同的時間間隙，以達到互相分開，互不干擾的目的。時分多路復(fù)用用于數(shù)字信道的復(fù)用，例如PCM通信。TDM原理示意圖同步時分復(fù)用采用固定時間片分配方式，即將傳輸信號的時間按特定長度連續(xù)地劃分成特定時間段(一個周期)，再將每一時間段劃分成等長度的多個時隙，每個時隙以固定的方式分配給各路數(shù)字信號，各路數(shù)字信號在每時間段都順序分配到一個時隙。時分多路復(fù)用又分為同步時分復(fù)用(SynchronousTimeDivisionMultiplexing,STDM)和異步時分復(fù)用(AsynchronousTimeDivisionMultiplexing,ATDM)同步時分復(fù)用由于在同步時分復(fù)用方式中，時隙預(yù)先分配且固定不變，無論時隙擁有者是否傳輸數(shù)據(jù)都占有一定時隙，形成了時隙浪費，其時隙的利用率很低。TDM—異步時分復(fù)用ATDM異步時分復(fù)用又被稱為統(tǒng)計時分復(fù)用，它能動態(tài)地按需分配時隙，以避免每個時間段中出現(xiàn)空閑時隙。ATDM就是只有某一路用戶有數(shù)據(jù)要發(fā)送時才把時隙分配給它。當(dāng)用戶暫停發(fā)送數(shù)據(jù)時，則不給它分配時隙。電路的空閑時隙可用于其他用戶的數(shù)據(jù)傳輸。在所有的數(shù)據(jù)幀中，除最后一個幀外，其他所有幀均不會出現(xiàn)空閑的時隙，從而提高了資源的利用率，也提高了傳輸速率。波分多路復(fù)用WDMWDM主要用于全光纖網(wǎng)組成的通信系統(tǒng)。波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。人們借用傳統(tǒng)的載波電話的頻分復(fù)用的概念，可以做到使用一根光纖來同時傳輸多個頻率很接近的光載波信號,提高了光纖的傳輸能力。最初，在一根光纖上只能復(fù)用兩路光載波信號，隨著技術(shù)的發(fā)展，在一根光纖上復(fù)用的路數(shù)越來越多。現(xiàn)在已達到在一根光纖上復(fù)用80路或更多路數(shù)的光載波信號，這種復(fù)用方式就是密集波分復(fù)用DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing)。波分復(fù)用原理圖波分復(fù)用波分復(fù)用的技術(shù)特點與優(yōu)勢如下：

可靈活增加光纖傳輸容量同時傳輸多路信號

成本低、維護方便、可靠性高，應(yīng)用廣泛時分多路復(fù)用案例---貝爾系統(tǒng)的T1載波T1載波也叫一次群。24路音頻信道按照時分多路的原理復(fù)用在一條1.544Mb/s的通信線路上；該系統(tǒng)在北美和日本被廣泛使用。每路音頻模擬信號在送到多路復(fù)用器之前，要通過一個PCM編碼器；編碼器每秒取樣8000次；24路PCM信號的每一路輪流將一個字節(jié)插入到幀中；每個字節(jié)的長度為8位，其中7位是數(shù)據(jù)位，1位用于信道控制；每幀由24×8=192位組成，附加一位作為幀開始標(biāo)志位，所以每幀共有193位；發(fā)送一幀需要125毫秒；T1載波的數(shù)據(jù)傳輸速率為1.544Mb/s。同步光纖網(wǎng)SONET和

同步數(shù)字系列SDH舊的數(shù)字傳輸系統(tǒng)存在著許多缺點。其中最主要的是以下兩個方面：數(shù)據(jù)傳輸速率標(biāo)準不統(tǒng)一,存在著T1與E1兩個互不兼容的標(biāo)準，在高次群的速率方面，日本又使用了第三種不兼容的標(biāo)準；如果不對高次群的數(shù)字傳輸速率進行標(biāo)準化，國際范圍的高速數(shù)據(jù)傳輸就很難實現(xiàn)光設(shè)備接口標(biāo)準不規(guī)范，沒有國際的標(biāo)準規(guī)范，各個廠家使用自己標(biāo)準；不是同步傳輸。在過去相當(dāng)長的時間，為了節(jié)約經(jīng)費，各國的數(shù)字網(wǎng)主要是采用準同步方式。

同步光纖網(wǎng)SONET同步光纖網(wǎng)的概念由美國貝爾通信研究所首先提出來；設(shè)計同步光纖網(wǎng)的目的是解決光接口標(biāo)準規(guī)范問題，定義同步傳輸?shù)木€路速率的等級體系，以使不同的廠家的產(chǎn)品可以互連，從而能夠建立大型的光纖網(wǎng)絡(luò)；同步光纖網(wǎng)SONET(SynchronousOpticalNetwork)的各級時鐘都來自一個非常精確的主時鐘。第1級同步傳送信號STS-1(SynchronousTransportSignal)的傳輸速率是51.84Mb/s。光信號則稱為第1級光載波OC-1，OC表示OpticalCarrier。同步數(shù)字系列SDH

1988年ITU-T接受了SONET的概念，并重新命名為同步數(shù)字體系SDH(SynchronousDigitalHierarchy)

，使之不僅僅適用于光纖，也適用于微波和衛(wèi)星傳輸，成為通用性技術(shù)體制；一般可認為SDH與SONET是同義詞。ITU-T對SDH的速率、復(fù)用幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用設(shè)備、線路系統(tǒng)、光接口、網(wǎng)絡(luò)管理和信息模型等進行了定義，確立了作為國際標(biāo)準的同步數(shù)字體系SDH；目前各個發(fā)達國家都把SDH作為新一代的傳輸體系，加緊對SDH的研究、開發(fā)與應(yīng)用工作。SDH的主要技術(shù)特點STM-1統(tǒng)一了T1載波與E1載波的兩大不同的數(shù)字速率體系，實現(xiàn)了數(shù)字傳輸體制上的國際性標(biāo)準；SDH網(wǎng)還有兼容光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI、分布隊列雙總線DQDB，以及ATM信元；采用同步復(fù)用方式，各種不同等級的碼流在幀結(jié)構(gòu)負荷內(nèi)的排列是有規(guī)律的，降低了復(fù)用設(shè)備的復(fù)雜性；SDH幀結(jié)構(gòu)增加的網(wǎng)絡(luò)管理字節(jié)，增強了網(wǎng)絡(luò)管理能力；標(biāo)準的開放型光接口可以在基本光纜段上實現(xiàn)不同公司光接口設(shè)備的互連，降低了組網(wǎng)成本。小結(jié)通信的目的是交換信息；信息的載體可以是數(shù)字、文字、語音、圖形或圖像，計算機用二進制代碼的數(shù)據(jù)來表示各種信息；數(shù)據(jù)通信是指在不同計算機之間傳送表示字母、數(shù)字、符號的二進制代碼0、1比特序列的過程。信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電信號的表示形式；物理層在傳輸介質(zhì)上傳輸比特流；在數(shù)據(jù)通信技術(shù)中，利用模擬通信信道，通過調(diào)制解調(diào)器傳輸模擬數(shù)據(jù)信號的方法稱做頻帶傳輸；而利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)信號的方法稱做基帶傳輸；數(shù)據(jù)傳輸速率與誤碼率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要參數(shù)。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機的結(jié)構(gòu)和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機的啟動、換向；

2.輔機的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor空壓機分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理容積式壓縮機按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級活塞式壓縮機單級活塞壓縮機活塞式壓縮機膜片式壓縮機旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜，防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效運作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當(dāng)于每日以十小時運作計算，可長達33年之久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終身機器實不為過?；?葉)片式空壓機可以365天連續(xù)運轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安全運轉(zhuǎn)的空氣壓縮機1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內(nèi)。1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、堅實、運行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機。螺桿式壓縮機氣路系統(tǒng)：

A

進氣過濾器

B

空氣進氣閥

C

壓縮機主機

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機是20世紀90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機，已經(jīng)得到壓縮機行業(yè)的關(guān)注和公認。被譽為“環(huán)保型壓縮機”。由于渦旋式壓縮機的獨特設(shè)計，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機。渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。

由于渦旋式壓縮機運行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。

渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機的外形第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—殘存的氣體在活塞回行時，發(fā)生膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理2）進排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中，機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴密