模拟传输和数字传输.ppt.ppt

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1、第二章物理层数据通信的基础知识模拟传输和数字传输（调制；编码）速率多路复用传输介质物理层基本概念实现在物理媒体上透明地传送数据的比特流。定义了激活、维护和关闭终端用户之间机械的、电气的、过程的和功能的特性。并非指连接计算机的具体物理设备或传输媒体。物理层的作用：屏蔽掉种类繁多的物理设备或传输媒体的差异。物理层的特性包括：机械特性：物理连接器的尺寸、形状、规格电气特性：信号电平，脉冲宽度，频率，数据传送速率，最大传送距离等功能特性：接口引脚的功能作用规程特性：信号时序，应答关系，操作过程在物理连接上的传输方式串行传输，即一个一个比特按照时间顺序传输并行传输，多个比特。出于经济上的考虑，远距

2、离的传输通常都是串行传输。通信系统模型模型的三个要素：信源、信宿和信道编码器：数据适合传输的信号——便于识别、纠错调制器：信号适合传输的形式——按频率、幅度、相位解码器：传输信号原始数据解调器：接收波形数字信号序列噪声信源编码调制信道解调解码信宿信息通过通信系统传输把携带信息的数据用物理信号形式通过介质传送到目的地。信息和数据（0、1比特）不能直接在介质上传输。信息→数据→信号→在介质上传输→信号→数据→信息通信系统的任务通信系统的构成◆数据传输系统：1）传输线路（包括传输介质和中继设备）2）传输设备：调制解调器、多路复用器、交换机、路由器等◆数据处理系统：主要是指计算机。一些术

3、语数据(Data)：传递（携带）信息的实体，信息(Information)则是数据的内容或解释。--模拟(Analog)数据与数字(Digital)数据信号(Signal)：数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式传播。--模拟信号与数字信号--基带(Baseband)与宽带(Broadband)信号信道(Channel)：传送信息的媒体（或线路）。比特率(BitRate)：数据传输速率(bps，b/s)。码元(CodeCell)：时间轴上的一个信号编码单元t码元1码元2码元3码元4码元5信号同步脉冲同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元的开始误码率(Biterrorrate)

4、：信道传输可靠性指标P=错误的位数/传输的总位数波特率(Baud)：每秒传送的码元数(即信号传送速率)。Rbit=Rbaud*np37例一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的信息传输速率下，比特率往往大于波特率。换句话说，一个码元中可以传送多个比特（bit）。模拟信号和数字信号模拟信号：时间上连续，包含无穷多个值数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的预定值tta)模拟信号b)数字信号数字信道和模拟信道数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输数据的信道。模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信道。传输模式(通信方式)并行：通信线路与数据传输的位数相同，用于短距离传输。串行：通信

5、线路只有一条（或2、4条），与传输数据无关，用于远距离传输。发送方接收方并行数据线发送方接收方数据线串行导线的:传播被限制到一条物理通路；导线媒体的例子有双绞线、同轴电缆和光导纤维。无导线的:提供发射电磁波的手段，但不约束传播的通路；无导线传播的例子有通过空气、真空和海水的通信。传输可以是单工、半双工或全双工的单工传输中，信号仅在一个方向上传输；一个站是发送设备，另一个站是接收设备。无线电广播半双工操作中，两个站都可发送，但在任一特定的时刻都只允许一个站发送，另一个站则是在接收。对讲机全双工操作中，两个站可以同时发送。在后一种情况下，媒体同时在两个方向上运载信号。电话同步传输与异步传输同

6、步传输以时钟来对传输进行同步以数据块（帧或分组）为单位传输异步传输独立时钟，无须同步以字符为单位进行传输发送两个字符之间的间隔是任意的接收方依靠字符中的启始位来同步数字数据的传输方式•基带传输：不调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。例如：以太网•频带传输：调制成模拟信号后再传送，接收方需要解调例如：通过电话模拟信道传输Nyquist公式/信道的最高码元传输速率Nyquist公式,用于理想信道,1924如果被传信号电平分为V级，奈氏定理表明：最大比特率=bit/s例如，一个无噪声的3KHZ信道不能以高于6000bit/s的速率传输二元(即两级)电平信号。C=2WBaudC=传输率，

7、单位b/s或bpsW=带宽，单位Hz2Wlog2M非理想信道实际的信道上存在三类损耗：衰减、延迟、噪声。a）衰减信道的损耗引起信号强度减弱，导致信噪比S/N降低。b）延迟信号中的各种频率成分在信道上的延迟时间各不相同，在接收端会产生信号畸变。c）噪声热噪声：由导体内的热扰动引起，又称为白噪声。串扰：信道间产生的不必要的耦合。例：多对双绞线脉冲噪声：非连续、随机、振幅较大。多由外部电磁干扰造成（闪电、大功率电机启动等）。Shannon