1、2022-3-2012.1 2.1 數據通信的基本概念數據通信的基本概念2.2 2.2 信道及其主要特征信道及其主要特征2.3 2.3 傳輸介質傳輸介質2.4 2.4 數據編碼技術數據編碼技術2.5 2.5 多路復用技術多路復用技術2.6 2.6 數據交換技術數據交換技術2.7 2.7 差錯控制及檢錯差錯控制及檢錯2022-3-2021.1.掌握計算機通信中掌握計算機通信中信息信息、數據數據與與信號信號的基本概念，的基本概念，掌握掌握數據數據通信系統的基本結構通信系統的基本結構，以及數據通信的基本以及數據通信的基本過程過程；2.2.掌握數據通信的主要技術指標：掌握數據通信的主要技術指標：傳輸速

2、率傳輸速率、誤碼率誤碼率； 3.3.了解模擬通信、數字通信系統的結構和特點；了解模擬通信、數字通信系統的結構和特點；4.4.掌握信道的主要參數：掌握信道的主要參數：帶寬帶寬、信道容量信道容量；5.5.掌握掌握串行串行與與并行通信并行通信，單工單工、半雙工半雙工與與全雙工全雙工通信；通信；6.6.掌握掌握基帶傳輸基帶傳輸、頻帶傳輸頻帶傳輸、了解寬帶傳輸的概念、了解寬帶傳輸的概念2022-3-2037.掌握數據同步方式，包括掌握數據同步方式，包括位同步位同步、字符同步字符同步技術；技術； 8.了解雙絞線、同軸電纜、光纜、無線通信信道、衛星通信的特點；了解雙絞線、同軸電纜、光纜、無線通信信道、衛星通

3、信的特點；9.掌握掌握模擬數據編碼方法模擬數據編碼方法與與數字數據編碼數字數據編碼的基本原理與主要特點；的基本原理與主要特點；10. 掌握多路復用技術中掌握多路復用技術中TDM 、 FDM、WDM和和CDMA的基本工作的基本工作原理；原理；11.了解數據交換技術的類型，掌握了解數據交換技術的類型，掌握分組交換方法分組交換方法的基本工作原理；的基本工作原理；12.了解數據通信中差錯產生的原因與差錯控制技術，掌握了解數據通信中差錯產生的原因與差錯控制技術，掌握循環冗余循環冗余編碼編碼CRC的基本工作原理。的基本工作原理。2022-3-2041. 通信的目的是傳遞通信的目的是傳遞通常是數字、文字、語

4、音、圖形或圖通常是數字、文字、語音、圖形或圖像的內容或解釋（含義）；數字、文字、語音、圖形或像的內容或解釋（含義）；數字、文字、語音、圖形或圖像是傳遞（攜帶）信息的實體（載體）；圖像是傳遞（攜帶）信息的實體（載體）；是用二進制代碼表示的數字、文字、語音、是用二進制代碼表示的數字、文字、語音、圖形或圖像。圖形或圖像。是是數據的物理量編碼（數據的物理量編碼（通常為電磁波、電子通常為電磁波、電子脈沖編碼或光信號）脈沖編碼或光信號），也就是也就是數據數據在傳輸過程中的電、在傳輸過程中的電、光光信號信號表示形式表示形式 。 2022-3-205 計算機產生的信息一般是字母、數字、符號、圖形或圖計算機產生

5、的信息一般是字母、數字、符號、圖形或圖像的組合；像的組合； 為了傳送這些信息，首先要將每一個字母、數字、符號為了傳送這些信息，首先要將每一個字母、數字、符號或圖形、圖像用二進制代碼表示（或圖形、圖像用二進制代碼表示（目前常用的二進制代目前常用的二進制代碼是美國信息交換標準編碼碼是美國信息交換標準編碼 ASCII碼）碼）； 然后將二進制代碼轉換成信號，在信道（物理介質）上然后將二進制代碼轉換成信號，在信道（物理介質）上傳輸。傳輸。2022-3-206指在不同計算機之間傳送表示字母、數字、符號或圖形、圖指在不同計算機之間傳送表示字母、數字、符號或圖形、圖像的二進制代碼像的二進制代碼0 0、1 1比

6、特序列的過程。比特序列的過程。數據通信的目的是傳遞信息，傳輸的對象是數據，傳輸的形數據通信的目的是傳遞信息，傳輸的對象是數據，傳輸的形式是信號。式是信號。2022-3-2074. 通信系統模型通信系統模型 通信的三個要素：信源、信宿和信道通信的三個要素：信源、信宿和信道 信源：一次通信中產生和發送信息的一端信源：一次通信中產生和發送信息的一端 信宿：一次通信中接收信息的一端信宿：一次通信中接收信息的一端 信道：信源和信宿之間傳送信息的通道，以通信線路為物質基礎信道：信源和信宿之間傳送信息的通道，以通信線路為物質基礎2022-3-208現代數據通信系統組成：現代數據通信系統組成：和和 數據傳輸系

7、統（通信子系統或通信子網）：數據傳輸系統（通信子系統或通信子網）：實現不同數據終端之間的數據傳輸。實現不同數據終端之間的數據傳輸。 數據處理系統（資源子系統或資源子網）：數據處理系統（資源子系統或資源子網）：由許多主機和終端設備（信息的源和宿）組成，其中的計算由許多主機和終端設備（信息的源和宿）組成，其中的計算機主要用于數據的收集和處理。機主要用于數據的收集和處理。2022-3-209 傳輸線路：信息的傳輸路徑（包括傳輸介質和中繼設備）傳輸線路：信息的傳輸路徑（包括傳輸介質和中繼設備）傳輸介質：有線的（如同軸電纜、光纖，雙絞線等），無傳輸介質：有線的（如同軸電纜、光纖，雙絞線等），無線的（微波

8、、無線電、紅外線等）線的（微波、無線電、紅外線等）中繼設備：信號在傳輸過程中有衰減，每隔一定距離需要中繼設備：信號在傳輸過程中有衰減，每隔一定距離需要對傳輸信號放大、恢復信號幅度和相位后繼續傳送對傳輸信號放大、恢復信號幅度和相位后繼續傳送 調制解調器調制解調器調制：數字信號序列調制：數字信號序列適合傳輸的形式適合傳輸的形式按頻率、幅度、按頻率、幅度、相位相位解調：接收的波形解調：接收的波形信號序列信號序列2022-3-2010 多路復用器多路復用器：多個終端設備共用一條物理信道來傳輸信息所用的設備多個終端設備共用一條物理信道來傳輸信息所用的設備多路到一路的轉換多路到一路的轉換一路到多路的轉換一

9、路到多路的轉換 交換機交換機：在許多（幾百至幾萬）個終端相互通信時，實現暫時連接、在許多（幾百至幾萬）個終端相互通信時，實現暫時連接、傳輸信息的設備傳輸信息的設備2022-3-2011 終端設備終端設備 用戶與數據通信系統之間的接口，用戶通過它來獲取數據用戶與數據通信系統之間的接口，用戶通過它來獲取數據通信系統的服務；通信系統的服務； 基本功能：向網絡中的計算機系統發送信息及接收來自計基本功能：向網絡中的計算機系統發送信息及接收來自計算機系統的信息。算機系統的信息。 計算機系統計算機系統 主要職責：進行數據的收集和處理，是數據處理的核心；主要職責：進行數據的收集和處理，是數據處理的核心； 兼顧

10、某些數據通信任務和一些管理工作。兼顧某些數據通信任務和一些管理工作。2022-3-2012 通信過程：數據從發送端出發到數據被接收端接收的整個過程通信過程：數據從發送端出發到數據被接收端接收的整個過程傳輸數據傳輸數據通信控制：執行輔助操作（不交換數據）通信控制：執行輔助操作（不交換數據）建立邏輯連接建立邏輯連接建立物理連接建立物理連接數據傳送數據傳送 斷開邏輯連接斷開邏輯連接斷開物理連接斷開物理連接2022-3-2013 數據通信速率（傳輸速率）：數據在信道中傳輸的速度數據通信速率（傳輸速率）：數據在信道中傳輸的速度數據通信速率分為三種：數據通信速率分為三種：- 碼元速率碼元速率RB：每秒中傳

11、送的碼元數，單位為波特：每秒中傳送的碼元數，單位為波特/秒秒（Baud/s） ，又稱為波特率；，又稱為波特率；- 信息速率信息速率Rb：每秒中傳送的信息量，單位為比特：每秒中傳送的信息量，單位為比特/秒秒（bit/s），又稱為比特率；），又稱為比特率；- 消息速率消息速率Rm：單位時間內所傳送消息的數量。：單位時間內所傳送消息的數量。例如，在傳送計算機信息時，其單位可以是字符例如，在傳送計算機信息時，其單位可以是字符/秒。秒。在不同設備中，隨著編碼方式和信號形式的不同，消息速在不同設備中，隨著編碼方式和信號形式的不同，消息速率也就不同。率也就不同。 對于一個用二進制表示對于一個用二進制表示的信

12、號（兩級電平），的信號（兩級電平），每個碼元包含每個碼元包含1 1個比特信個比特信息，其信息速率與碼元息，其信息速率與碼元速率相等；速率相等； 對于一個用四進制（兩對于一個用四進制（兩位二進制）表示的信號位二進制）表示的信號（四級電平），每個碼（四級電平），每個碼元包含了元包含了2 2個比特信息，個比特信息，因此，它的信息速率應因此，它的信息速率應該是碼元速率的該是碼元速率的2 2倍。倍。 碼元：碼元：時間軸上的一個信號的編碼單元（一定寬度的電平信號）。時間軸上的一個信號的編碼單元（一定寬度的電平信號）。2022-3-2015一般來說，對于采一般來說，對于采用用M進制電平進制電平（log2M位

13、二進制）位二進制）傳輸信號時，信息傳輸信號時，信息速率和碼元速率之速率和碼元速率之間的關系是：間的關系是：Rb=RBlog2M2022-3-2016 誤碼率誤碼率 ：衡量數據傳輸系統：衡量數據傳輸系統正常正常工作狀態下工作狀態下傳輸可靠性傳輸可靠性的的重要參數重要參數- 誤碼率誤碼率Pe：碼元在數據傳輸系統中碼元在數據傳輸系統中被傳錯的概率；被傳錯的概率；- 誤比特率誤比特率Pb（誤位率）：（誤位率）：在傳輸中出錯比特的概率；在傳輸中出錯比特的概率；- 誤字符率誤字符率Pw：在傳輸中出錯的字符的概率。在傳輸中出錯的字符的概率。傳輸的總碼元數傳輸出錯的碼元數誤碼率Pe傳輸的總比特數傳輸出錯的比特

14、數誤比特率PbPw 傳輸出錯的字符數誤字符率傳輸的總字符數2022-3-2017 模擬信號模擬信號（電磁波）（電磁波）隨時間連續變化的信號，信號的某隨時間連續變化的信號，信號的某種參量（幅度、相位、頻率等）可種參量（幅度、相位、頻率等）可以表示要傳送的信息。以表示要傳送的信息。特征：特征：時間上連續，包含無窮多個時間上連續，包含無窮多個值值 數字信號數字信號（電壓脈沖）（電壓脈沖）離散的信號，以其某一瞬間的狀態離散的信號，以其某一瞬間的狀態表示它們傳送的信息表示它們傳送的信息特征：時間上離散，包含有限多個特征：時間上離散，包含有限多個預定值，并且轉換幾乎是瞬時的預定值，并且轉換幾乎是瞬時的ta

15、) a) 模擬信號模擬信號tb) b) 數字信號數字信號2022-3-2018 數字信道數字信道: :以數字脈沖形式傳輸數據的信道稱為數字信道。以數字脈沖形式傳輸數據的信道稱為數字信道。 相應的通信系統稱為數字通信系統。相應的通信系統稱為數字通信系統。計算機通信、數字電話以及數字電視都屬于數字通信系統。計算機通信、數字電話以及數字電視都屬于數字通信系統。 模擬信道模擬信道: :以連續模擬信號形式傳輸數據的信道稱為模擬信道。以連續模擬信號形式傳輸數據的信道稱為模擬信道。 相應的通信系統稱為模擬通信系統。相應的通信系統稱為模擬通信系統。 普通的電話、廣播、電視等都屬于模擬通信系統。普通的電話、廣播

16、、電視等都屬于模擬通信系統。2022-3-20191.1.用模擬信道傳輸數字數據用模擬信道傳輸數字數據 數據在進入信道之前需要經過調制，變換成模擬的調制信號數據在進入信道之前需要經過調制，變換成模擬的調制信號（調制器）。（調制器）。 信號到達信宿時要解調，將模擬信號還原為數字數據（解調信號到達信宿時要解調，將模擬信號還原為數字數據（解調器）。器）。 調制器和解調器組合在一起稱為調制解調器。調制器和解調器組合在一起稱為調制解調器。2022-3-2020模擬通信的優點：模擬通信的優點：調制信號的頻譜窄，信道利用率高調制信號的頻譜窄，信道利用率高模擬通信的缺點：模擬通信的缺點：信道的傳輸衰減大信道的

17、傳輸衰減大易受噪聲干擾易受噪聲干擾2022-3-20212.2.用數字信道傳輸數字數據用數字信道傳輸數字數據 可以直接傳輸計算機所產生的數字數據，即二進制數據或經可以直接傳輸計算機所產生的數字數據，即二進制數據或經過二進制編碼的數據。過二進制編碼的數據。數字通信的優點：數字通信的優點：抗噪聲（干擾）能力強抗噪聲（干擾）能力強可以控制差錯，提高了傳輸質量可以控制差錯，提高了傳輸質量便于用計算機進行處理便于用計算機進行處理易于加密、保密性強易于加密、保密性強數字設備集成度高，價格相對便宜數字設備集成度高，價格相對便宜2022-3-2022數字通信的缺點：數字通信的缺點：頻帶要求寬，信道利用率低頻帶

18、要求寬，信道利用率低 計算機網絡中僅在不得已的情況下，才會采用模擬通信。計算機網絡中僅在不得已的情況下，才會采用模擬通信。 如用如用modem通過撥號線路傳輸數字信號。通過撥號線路傳輸數字信號。2022-3-2023 信道中傳輸的信號在不失真的情況下所占用的頻率范圍，通信道中傳輸的信號在不失真的情況下所占用的頻率范圍，通常稱為信道的通頻帶，單位用常稱為信道的通頻帶，單位用赫茲（赫茲（Hz）表示。）表示。 信道帶寬是由信道的物理特性所決定的，例如，電話線路的信道帶寬是由信道的物理特性所決定的，例如，電話線路的頻率范圍在頻率范圍在3003400Hz，則它的信道帶寬，則它的信道帶寬3003400Hz

19、 ；2022-3-2024 單位時間內信道上所能傳輸的最大比特數，用每秒比特數單位時間內信道上所能傳輸的最大比特數，用每秒比特數（bps）表示。）表示。 當傳輸的信號速率超過信道的最大信號速率時，就會產生當傳輸的信號速率超過信道的最大信號速率時，就會產生失真。失真。 信道容量是衡量一個信道信道容量是衡量一個信道傳輸數字信號能力傳輸數字信號能力的重要參數。的重要參數。 “帶寬帶寬”同同“速率速率”之間關系如何？之間關系如何？由于信道帶寬總是有限的，以及信道干擾的存在，信道的由于信道帶寬總是有限的，以及信道干擾的存在，信道的數據傳輸速率總會有一個上限，并且和帶寬有相應關系。數據傳輸速率總會有一個上

20、限，并且和帶寬有相應關系。2022-3-2025 理想信道最大數據傳輸速率理想信道最大數據傳輸速率 Nyquist準則指出：通過理想通信信道傳輸窄脈沖信號，如準則指出：通過理想通信信道傳輸窄脈沖信號，如果脈沖信號間隔為果脈沖信號間隔為 ，則前后，則前后碼元碼元（信號）之間不產生相互串擾。（信號）之間不產生相互串擾。 碼元（信號）的最大傳輸速率碼元（信號）的最大傳輸速率RBmax與通信信道帶寬與通信信道帶寬W（單（單位為位為Hz）的關系可以推導如下：的關系可以推導如下：1/2W W為信道的帶寬1/2signalTW12signalTWmax122BsignalBRTWRW，即2022-3-202

21、6 Nyquest準則描述了準則描述了有限帶寬、無噪聲信道有限帶寬、無噪聲信道的最大碼元傳輸的最大碼元傳輸速率與信道帶寬的關系：速率與信道帶寬的關系：max2BRW即 數據傳輸速率（信息速率）同碼元速率之間關系：數據傳輸速率（信息速率）同碼元速率之間關系：Rb = RBlog2M 信道最大數據傳輸速率同信道帶寬的關系為：信道最大數據傳輸速率同信道帶寬的關系為： Rbmax = RBmaxlog2M = 2Wlog2M2022-3-2027M 最大速率最大速率 (C) 2 6000 bps 4 12000 bps 8 18000 bps16 24000 bps32 30000 bps64 360

22、00 bps 例如：例如：話音級線路話音級線路(3000 Hz)的信道容量計算，如的信道容量計算，如右圖所示。右圖所示。Nyquist公式為公式為估算估算已知帶寬信道的最高速率提供了依據。已知帶寬信道的最高速率提供了依據。Nyquist 公式（用于理想信道）：公式（用于理想信道）：其中：其中：C為信道容量（最大傳輸速率，為信道容量（最大傳輸速率，bps）；）；W為信道帶寬（為信道帶寬（Hz）；）；M為離散性信號或電平的級數為離散性信號或電平的級數(1) log22MWC 2022-3-2028 非理想信道非理想信道最大數據傳輸速率最大數據傳輸速率 實際的信道上存在三類損耗：衰減、延遲、噪聲。實

23、際的信道上存在三類損耗：衰減、延遲、噪聲。a）衰減）衰減信道的損耗引起信號強度減弱，導致信道的損耗引起信號強度減弱，導致降低。降低。信（號）噪（聲）比信（號）噪（聲）比：在傳輸的某個特定點上有用信號在傳輸的某個特定點上有用信號功率（能量）功率（能量）S與噪聲功率（能量）與噪聲功率（能量）N的比值。的比值。信噪比信噪比 （dB分貝）：分貝）：(3) 1010dBNSNS(2)lg1010 NS(S/ N)dB2022-3-2029b）延遲）延遲信號中的各種頻率成分在信道上的延遲時間各不相同，在接信號中的各種頻率成分在信道上的延遲時間各不相同，在接收端會產生收端會產生。c）噪聲）噪聲- 熱噪聲：由

24、導體內的熱擾動引起，又稱為白噪聲。熱噪聲：由導體內的熱擾動引起，又稱為白噪聲。- 串擾：信道間產生的不必要的耦合。例：多對雙絞線串擾：信道間產生的不必要的耦合。例：多對雙絞線- 脈沖噪聲：非連續、隨機、振幅較大。多由外部電磁干脈沖噪聲：非連續、隨機、振幅較大。多由外部電磁干擾造成（閃電、大功率電機啟動等）。擾造成（閃電、大功率電機啟動等）。噪聲將噪聲將導致導致。2022-3-20301030 1010101000dBS NSNShannel公式：在有高斯噪聲（熱噪聲）的干擾信道上傳輸數公式：在有高斯噪聲（熱噪聲）的干擾信道上傳輸數據信號時，數據最大傳輸速率據信號時，數據最大傳輸速率C同信道帶寬

25、同信道帶寬W、信號與噪聲功信號與噪聲功率比率比S/N的關系為：的關系為：例：信道帶寬W=3KHz，信噪比為30dB，求數據最大傳輸速率。C = 傳輸速率，單位傳輸速率，單位bpsW = 信道信道帶寬，單位帶寬，單位HzSN= 信號與噪聲功率比值信號與噪聲功率比值(4) )1 (log2NSWC22log (1)3000 log (1 1000)3089430SCWbpsKbpsN2022-3-2031Nyquist公式和公式和Shannel公式的比較：公式的比較： 理想信道中數據最大傳輸速率理想信道中數據最大傳輸速率C隨信號編碼級數增加而增加。隨信號編碼級數增加而增加。 無論采樣頻率多高，信號

26、編碼分多少級，此公式給出了信道能無論采樣頻率多高，信號編碼分多少級，此公式給出了信道能達到的最高傳輸速率。達到的最高傳輸速率。 信號編碼級數不能無限增長的原因：真實信道存在損耗。信號編碼級數不能無限增長的原因：真實信道存在損耗。MWC2log2)1 (log2NSWC2022-3-20321. 點點連接方式點點連接方式- 在發送端和接收端之間采用一條線路在發送端和接收端之間采用一條線路( (交換線路交換線路) )連接。連接。- 適用場合適用場合l用戶端是較為分散的數據終端設備，因地理分散，不用戶端是較為分散的數據終端設備，因地理分散，不能和其他終端合用線路或被集中器集中；能和其他終端合用線路或

27、被集中器集中；l用戶端是傳輸信息量用戶端是傳輸信息量很大的數據終端設備；很大的數據終端設備；l用戶端是速率比較高用戶端是速率比較高的批量數據終端設備的批量數據終端設備2022-3-2033- 交換方式：點到點之間的連接由交換設備實現，比如通交換方式：點到點之間的連接由交換設備實現，比如通過公用電話交換網實現點過公用電話交換網實現點- -點的連接。點的連接。2022-3-20342. 分支連接方式（分支連接方式（多點線路多點線路）- 各個站點通過一條公共通信線路連接。各個站點通過一條公共通信線路連接。- 集中式控制：在一條公集中式控制：在一條公 共通信線路上有控制轉共通信線路上有控制轉 接站，各

28、站點直接通信接站，各站點直接通信 必須通過轉接站轉接。必須通過轉接站轉接。- 分布式控制：沒有控分布式控制：沒有控 制轉接站，各站點可直制轉接站，各站點可直 接進行通信。接進行通信。2022-3-2035在多點線路連接方式中，一條線路被所有的站點共享。在多點線路連接方式中，一條線路被所有的站點共享。 若所有的站點可以同時發送數據，則這條線路在空間上是共若所有的站點可以同時發送數據，則這條線路在空間上是共享的，通常采用頻分復用或波分復用技術傳輸數據；享的，通常采用頻分復用或波分復用技術傳輸數據； 若所有的站點只能輪流使用線路發送數據時，那么它在時間若所有的站點只能輪流使用線路發送數據時，那么它在

29、時間上是共享的，通常采用時分復用技術傳輸數據。上是共享的，通常采用時分復用技術傳輸數據。2022-3-20363. 集線連接方式集線連接方式- 用終端集中器將較遠的多個終端集中起來，再用一條高用終端集中器將較遠的多個終端集中起來，再用一條高速線路同中心節點計算機相連。速線路同中心節點計算機相連。 - 終端集中器：線路匯集站終端集中器：線路匯集站2022-3-2037信道的通信方式是指信號在信道上傳輸所采取的方式。信道的通信方式是指信號在信道上傳輸所采取的方式。通常有如下兩種分類方法通常有如下兩種分類方法- 按信號編碼傳輸的順序分為按信號編碼傳輸的順序分為：串行傳輸和并行傳輸串行傳輸和并行傳輸-

30、 按信號傳輸的流向和時間關系分為按信號傳輸的流向和時間關系分為：單工、半雙工和全雙工單工、半雙工和全雙工傳輸傳輸2022-3-2038 并行傳輸和串行傳輸并行傳輸和串行傳輸1）并行傳輸）并行傳輸- 數據以成組的方式在多個并行信道上同時進行傳輸。數據以成組的方式在多個并行信道上同時進行傳輸。- 優點：優點：速度快速度快；不需要另外的措施就可實現收發雙方的字符同不需要另外的措施就可實現收發雙方的字符同步。步。- 缺點：缺點：需要傳輸信道多、設備復雜、成本高，僅適合于近距離需要傳輸信道多、設備復雜、成本高，僅適合于近距離和高速率的通信和高速率的通信2022-3-20392）串行傳輸）串行傳輸- 數據

31、流以串行方式在一條信道上傳輸（由于計算機內部都采用數據流以串行方式在一條信道上傳輸（由于計算機內部都采用并行通信，因此，數據在發送之前，要將計算機中的字符進行并行通信，因此，數據在發送之前，要將計算機中的字符進行并并/ /串變換，在接收端再通過串串變換，在接收端再通過串/ /并變換，還原成計算機的字符并變換，還原成計算機的字符結構，才能實現串行通信。）結構，才能實現串行通信。）- 優點：收、發雙方只需要一條傳輸信道，易于實現，成本低，優點：收、發雙方只需要一條傳輸信道，易于實現，成本低，適于遠距離傳送。適于遠距離傳送。- 缺點：為解決收、發方缺點：為解決收、發方字符同步，需要外加同字符同步，需

32、要外加同步措施，速度比較低步措施，速度比較低2022-3-2040值得注意的是：串行和并行值得注意的是：串行和并行的概念是指組成一個字符的的概念是指組成一個字符的各位是依順序逐位傳輸還是各位是依順序逐位傳輸還是并行地傳輸。至于數據字符并行地傳輸。至于數據字符還是逐個依次發送。還是逐個依次發送。2022-3-2041 單工、半雙工和全雙工傳輸單工、半雙工和全雙工傳輸1 1）單工：）單工：- 通信信道是單向信道，通信信道是單向信道，數據信號數據信號僅沿一個方向傳輸，發送方只僅沿一個方向傳輸，發送方只能發送不能接收，接收方只能接收而不能發送，任何時候都不能發送不能接收，接收方只能接收而不能發送，任何

33、時候都不能改變信號傳送方向能改變信號傳送方向- 無線電廣播和電視都屬于單工通信無線電廣播和電視都屬于單工通信監視信號2022-3-20422）半雙）半雙工：工：- 數據信號可以沿兩個方向傳送，但同一時刻信道只允許單方向數據信號可以沿兩個方向傳送，但同一時刻信道只允許單方向傳送，即兩個方向的傳輸只能交替進行，而不能同時進行。傳送，即兩個方向的傳輸只能交替進行，而不能同時進行。- 通信的雙方都具有發送器和接收器，當改變傳輸方向時，要通通信的雙方都具有發送器和接收器，當改變傳輸方向時，要通過開關裝置進行切換。過開關裝置進行切換。- 半雙工方式在通信中頻繁調換信道方向，效率低，但節省傳輸半雙工方式在通

34、信中頻繁調換信道方向，效率低，但節省傳輸線路，在局域網中取得廣泛應用。線路，在局域網中取得廣泛應用。監視信號2022-3-20433）全雙）全雙工：工：- 數據可以同時沿相反的兩個方向作雙向傳輸（四線制）數據可以同時沿相反的兩個方向作雙向傳輸（四線制）- 電話通話電話通話監視信號2022-3-2044 基帶傳輸基帶傳輸 基帶信號：未經調制的電脈沖信號呈現方波形式，所占據基帶信號：未經調制的電脈沖信號呈現方波形式，所占據的頻帶通常從直流和低頻開始，因而把方波固有的頻帶稱的頻帶通常從直流和低頻開始，因而把方波固有的頻帶稱為基帶，為基帶，方波信號方波信號稱為基帶信號。稱為基帶信號。 基帶傳輸：不調制

35、，編碼后的數字脈沖信號直接在信道上基帶傳輸：不調制，編碼后的數字脈沖信號直接在信道上傳送。例如：局域網。傳送。例如：局域網。 發送端編碼器發送端編碼器負責完成將信源的數據轉換為直接傳輸的數負責完成將信源的數據轉換為直接傳輸的數字基帶信號。字基帶信號。接收端譯碼器接收端譯碼器負責將接收到的電信號進行解負責將接收到的電信號進行解碼，恢復發送端原始的發送數據。碼，恢復發送端原始的發送數據。 缺點：要求信道有從直流到高頻的頻率特性；信號易發生缺點：要求信道有從直流到高頻的頻率特性；信號易發生畸變，傳輸距離近。畸變，傳輸距離近。2022-3-2045 頻帶傳輸：頻帶傳輸： 利用模擬信道傳送數字信號的方式

36、。利用模擬信道傳送數字信號的方式。 將數字信號調制成模擬信號后再發送和傳輸，到達接收端時再將數字信號調制成模擬信號后再發送和傳輸，到達接收端時再把模擬信號解調為數字信號。發送端需安裝調制器，接收端需把模擬信號解調為數字信號。發送端需安裝調制器，接收端需安裝解調器，例如：通過電話模擬信道傳輸數字信號。安裝解調器，例如：通過電話模擬信道傳輸數字信號。 寬帶傳輸：寬帶傳輸：- 早期：利用寬帶同軸電纜在早期：利用寬帶同軸電纜在 0300MHz的頻帶上傳輸信息的的頻帶上傳輸信息的技術；技術；- 目前：傳輸速率大于目前：傳輸速率大于1Mb/s的廣域網接入技術，例如的廣域網接入技術，例如ADSL、DDN等。

37、等。2022-3-2046同步：同步：接收端要嚴格按照發送端所發送的每個碼元的接收端要嚴格按照發送端所發送的每個碼元的重復頻率重復頻率以以及及起止時間起止時間來接收數據，即在時間基準上取得一致，以便來接收數據，即在時間基準上取得一致，以便能夠正確地識別和接收發送方發來的數據。能夠正確地識別和接收發送方發來的數據。同步分為：同步分為：w 位同步位同步w 字符同步字符同步w 幀同步幀同步2022-3-2047 位同步：使接收端接收的每一位數據信息都與發送端保持同步位同步：使接收端接收的每一位數據信息都與發送端保持同步 外同步外同步 發送端在發送數據之前，向接收端先發送一串同步時鐘信號；發送端在發送

38、數據之前，向接收端先發送一串同步時鐘信號； 接收方按照這個時鐘脈沖頻率來調整接收時序，并把接收方按照這個時鐘脈沖頻率來調整接收時序，并把接收時的接收時的時鐘重復頻率時鐘重復頻率鎖定在接收的同步頻率上，以便接收數據信息。鎖定在接收的同步頻率上，以便接收數據信息。2022-3-2048接收過程：接收過程： 校準同步（用控制信號通知發送方時鐘已同步）校準同步（用控制信號通知發送方時鐘已同步） 用校準后產生的同步信號作為定時信號接收數據信息用校準后產生的同步信號作為定時信號接收數據信息接收端的時鐘定時信號是由對方送來的，而不是從數據信號中接收端的時鐘定時信號是由對方送來的，而不是從數據信號中提取出來的

39、。提取出來的。2022-3-2049 自同步自同步 從數據信號波形的本身提取同步信號的方法。從數據信號波形的本身提取同步信號的方法。 通過特殊編碼，使這些數據編碼信號包含了同步脈沖，接收方通過特殊編碼，使這些數據編碼信號包含了同步脈沖，接收方從編碼信號碼元中提取同步信號來鎖定自己的時鐘脈沖頻率。從編碼信號碼元中提取同步信號來鎖定自己的時鐘脈沖頻率。 相位編碼為典型代表：相位編碼為典型代表：l每位二進制數據在位周期每位二進制數據在位周期中間必須改變相位；中間必須改變相位；l假如規定數據假如規定數據“0”0”的編碼的編碼輸出信號先負后正，而輸出信號先負后正，而“1”1”信息時是先正后負信息時是先正

40、后負l以太網中所用的曼徹斯特編碼就是一種自同步以太網中所用的曼徹斯特編碼就是一種自同步2022-3-2050 字符同步字符同步解決方法：通過字符的邊界實現字符的同步接收解決方法：通過字符的邊界實現字符的同步接收2022-3-2051 異步制（字符的起止式）異步制（字符的起止式）:- 每次傳輸一個字符代碼（每次傳輸一個字符代碼（5-8bits）- 傳輸時在每一個字符的前后均加上一個特殊的標志，稱為傳輸時在每一個字符的前后均加上一個特殊的標志，稱為起始位和終止位。起始位和終止位。- 通常，起始位為一位，極性為通常，起始位為一位，極性為0，終止位為，終止位為1-2位，極性為位，極性為1-每個字符按照

41、獨立的整每個字符按照獨立的整體進行發送體進行發送-每一個字符的起始時刻每一個字符的起始時刻是隨機的、任意的（這就是隨機的、任意的（這就是異步的含義）是異步的含義）,但在同但在同一字符內碼元的長度是相一字符內碼元的長度是相等的。等的。-接收端根據接收端根據“線路空閑線路空閑”（通常極性與終止位一致）（通常極性與終止位一致）到到“起始位起始位”的跳變（的跳變（1 0）識別一個新的字符，識別一個新的字符，從而區分一個個字符。從而區分一個個字符。2022-3-2053- 優點：優點：l字符同步實現簡單，收發雙方的時鐘信號不需要一直精確字符同步實現簡單，收發雙方的時鐘信號不需要一直精確的同步，因為每個字符的起始位都給該字符的位同步提供的同步，因為每個字符的起始位都給該字符的位同步提供了時間基