【大學(xué)課件】數(shù)據(jù)通信技術(shù)與應(yīng)用課件 緒論

1、計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院1數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)第第1 1章章 緒論（緒論（2 2）編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1 1、通信的定義、通信的定義 利用電子技術(shù)等手段，借助電信號（含光信號）利用電子技術(shù)等手段，借助電信號（含光信號）實(shí)現(xiàn)從一地向另一地進(jìn)行信息的有效傳遞和交換稱實(shí)現(xiàn)從一地向另一地進(jìn)行信息的有效傳遞和交換稱為通信。為通信。2 2、通信系統(tǒng)的一般模型、通信系統(tǒng)的一般模型編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院3復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3 3、模擬通信系統(tǒng)模型及優(yōu)缺點(diǎn)、模擬通信系統(tǒng)模型及優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：通過信道的信號頻譜比較窄，因此信道優(yōu)點(diǎn)：通過信道的信號頻譜比較窄，因此信道的利用率高。的利用率

2、高。 缺點(diǎn)：抗干擾能力差，不易保密，設(shè)備是模擬缺點(diǎn)：抗干擾能力差，不易保密，設(shè)備是模擬電路不易大規(guī)模集成化，不適于飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)電路不易大規(guī)模集成化，不適于飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)通信要求。通信要求。 編輯課件編輯課件信源非電/電變換器調(diào)制器信道解調(diào)器電/非電變換器信宿噪聲源發(fā)送部分接收部分計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院4復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4 4、數(shù)字?jǐn)M通信系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)M通信系統(tǒng)編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院5復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)4 4、數(shù)字?jǐn)M通信系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)M通信系統(tǒng)（1 1）數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)）數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)可靠性高可靠性高遠(yuǎn)距離控制遠(yuǎn)距離控制組建現(xiàn)代數(shù)字通信網(wǎng)組建現(xiàn)代數(shù)字通信網(wǎng)保密性好保密性好

3、（2 2）數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)）數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點(diǎn) 數(shù)字通信比模擬通信占用更多的帶寬，如一路數(shù)字通信比模擬通信占用更多的帶寬，如一路模擬電話占模擬電話占4kHz4kHz帶寬，而一路數(shù)字電話約占帶寬，而一路數(shù)字電話約占202064kHz64kHz的帶寬。的帶寬。 編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院6復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5 5、通信系統(tǒng)的分類、通信系統(tǒng)的分類（1 1）按照通信業(yè)務(wù)分類）按照通信業(yè)務(wù)分類話務(wù)（電話業(yè)務(wù)）通信、非話務(wù)通信話務(wù)（電話業(yè)務(wù)）通信、非話務(wù)通信（2 2）按照調(diào)制方式分類）按照調(diào)制方式分類 根據(jù)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳根據(jù)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶（調(diào)制）傳輸。

4、輸和頻帶（調(diào)制）傳輸。 基帶傳輸時將未經(jīng)調(diào)制的信號直接發(fā)送，如音基帶傳輸時將未經(jīng)調(diào)制的信號直接發(fā)送，如音頻市內(nèi)電話。頻市內(nèi)電話。 頻帶傳輸是對各種信號調(diào)制后傳輸?shù)目偡Q。頻帶傳輸是對各種信號調(diào)制后傳輸?shù)目偡Q。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院7復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5 5、通信系統(tǒng)的分類、通信系統(tǒng)的分類（3 3）按照信號特征分類）按照信號特征分類 根據(jù)信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，根據(jù)信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。（4 4）按照傳輸介質(zhì)分類）按照傳輸介質(zhì)分類 根據(jù)傳輸介質(zhì)不同，可以分為有線通信系統(tǒng)和根據(jù)傳輸介質(zhì)不同，可以分為有線

5、通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)。無線通信系統(tǒng)。（5 5）按照工作波段分類）按照工作波段分類 根據(jù)通信設(shè)備的工作頻率不同分為長波通信、根據(jù)通信設(shè)備的工作頻率不同分為長波通信、中波通信、短波通信、微波通信和遠(yuǎn)紅外通信。中波通信、短波通信、微波通信和遠(yuǎn)紅外通信。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院8復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)5 5、通信系統(tǒng)的分類、通信系統(tǒng)的分類（6 6）按照信號復(fù)用方式分類）按照信號復(fù)用方式分類 頻分復(fù)用（頻分復(fù)用（FDMAFDMA）、時分復(fù)用（）、時分復(fù)用（TDMATDMA）、碼分）、碼分復(fù)用（復(fù)用（CDMACDMA）和波分復(fù)用（）和波分復(fù)用（WDMAWDMA）。）。6 6、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)由硬件和軟件組成。數(shù)

6、據(jù)通信網(wǎng)由硬件和軟件組成。 硬件部分包括數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備及硬件部分包括數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備及通信線路；通信線路； 軟件部分是指支持上述硬件的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。軟件部分是指支持上述硬件的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。7 7、 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的任務(wù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的任務(wù) 是在網(wǎng)絡(luò)用戶之間，透明地、無差錯地、迅速是在網(wǎng)絡(luò)用戶之間，透明地、無差錯地、迅速地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院9復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)8 8、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的組成計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的組成 由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)構(gòu)成，通信子網(wǎng)就是數(shù)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)構(gòu)成，通信子網(wǎng)就是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。據(jù)通信網(wǎng)。9 9、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的分類、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的分類

7、 計(jì)算機(jī)通信子網(wǎng)按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大小可分為計(jì)算機(jī)通信子網(wǎng)按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大小可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。1010、數(shù)據(jù)通信的發(fā)展可劃分為四個階段：數(shù)據(jù)通信的發(fā)展可劃分為四個階段： 具有通信功能的單機(jī)聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)；具有通信功能的單機(jī)聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)； 具有通信功能的多處理機(jī)聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)；具有通信功能的多處理機(jī)聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)； 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)；計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)； 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院10復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1212、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成（1 1）路由器和交換機(jī)）路由器和交換機(jī)（2 2）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（3 3）網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議）網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)

8、議（4 4）連網(wǎng)技術(shù)）連網(wǎng)技術(shù)編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院11第第0202次課要求次課要求內(nèi)容：內(nèi)容： 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的各種性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的各種性能指標(biāo)掌握：掌握： 1 1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo) 碼元傳輸速率、信息傳輸速率、碼元傳輸速率碼元傳輸速率、信息傳輸速率、碼元傳輸速率與信息傳輸速率之間的互換、系統(tǒng)的頻帶利用率。與信息傳輸速率之間的互換、系統(tǒng)的頻帶利用率。 2 2、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo) 誤碼率、誤比特率。誤碼率、誤比特率。 3 3、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo)編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)

9、算機(jī)學(xué)院121.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo) 通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)是衡量通信系統(tǒng)性能優(yōu)劣通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)是衡量通信系統(tǒng)性能優(yōu)劣的重要數(shù)據(jù)。主要包括通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)、通的重要數(shù)據(jù)。主要包括通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)、通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)以及通信系統(tǒng)的抗干擾能力指信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)以及通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo)。標(biāo)。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院131.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)有效性指標(biāo)使用數(shù)據(jù)的使用數(shù)據(jù)的傳輸速傳輸速

10、率率來表示，數(shù)據(jù)的傳輸速率越高，系統(tǒng)的有效性就來表示，數(shù)據(jù)的傳輸速率越高，系統(tǒng)的有效性就越好。越好。1 1、碼元傳輸速率、碼元傳輸速率 碼元，碼元，在數(shù)字通信中常常用時間間隔相同的符在數(shù)字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一個二進(jìn)制數(shù)字，這樣的時間間隔內(nèi)的信號來表示一個二進(jìn)制數(shù)字，這樣的時間間隔內(nèi)的信號稱為號稱為(二進(jìn)制）碼元。二進(jìn)制）碼元。 而這個間隔被稱為碼元長度。值得注意的是當(dāng)碼而這個間隔被稱為碼元長度。值得注意的是當(dāng)碼元的元的離散狀態(tài)離散狀態(tài)有大于有大于2個時（如個時（如M大于大于2個）個） ，此時，此時碼元為碼元為M進(jìn)制碼元。進(jìn)制碼元。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院141.3

11、 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)1 1、碼元傳輸速率、碼元傳輸速率編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院151.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)1 1、碼元傳輸速率、碼元傳輸速率 碼元傳輸速率碼元傳輸速率R RB B又稱碼元速率，是指單位時間又稱碼元速率，是指單位時間（每秒）內(nèi)傳輸碼元的數(shù)量，單位為波特（每秒）內(nèi)傳輸碼元的數(shù)量，單位為波特（BaudBaud）。）。 為了適應(yīng)線路傳輸，一般將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換為了適應(yīng)線路

12、傳輸，一般將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換為某個頻率的載波信號，用單位時間內(nèi)信號波形來為某個頻率的載波信號，用單位時間內(nèi)信號波形來代替數(shù)字信號代替數(shù)字信號1 1或或0 0。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院161.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)1 1、碼元傳輸速率、碼元傳輸速率 因此碼元傳輸速率也就是單位時間內(nèi)信號波形因此碼元傳輸速率也就是單位時間內(nèi)信號波形變換的次數(shù)，簡稱波特率，單位是波特，碼元傳輸變換的次數(shù)，簡稱波特率，單位是波特，碼元傳輸速率速率R RB B只與傳輸碼元的時間長度只與傳輸碼元的時間長度T T

13、有關(guān)。有關(guān)。 編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院171.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)1 1、碼元傳輸速率、碼元傳輸速率 對于二進(jìn)制的串行傳輸：對于二進(jìn)制的串行傳輸： R RB B=1/T=1/T（波特（波特= =每秒傳輸碼元的個數(shù)）每秒傳輸碼元的個數(shù)） 對于對于M M進(jìn)制的并行傳輸：進(jìn)制的并行傳輸： R RB B= 1/T= 1/Ti i1=i=m1=i=m，i i為并行線路數(shù)量為并行線路數(shù)量編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院181.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性

14、能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)1 1、碼元傳輸速率、碼元傳輸速率 例如，如果系統(tǒng)在每秒傳輸例如，如果系統(tǒng)在每秒傳輸12001200個碼元，則這個碼元，則這個系統(tǒng)的碼元傳輸速率為個系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1200Baud1200Baud。 例例1-1 1-1 如圖如圖1-111-11所示的調(diào)頻波，其中一個所示的調(diào)頻波，其中一個0 0或或1 1的狀態(tài)的最短時間為的狀態(tài)的最短時間為208208* *1010-6-6s s，試求碼元速率。，試求碼元速率。 解：根據(jù)公式解：根據(jù)公式R RB B=1/T=1/T得得 R RB B=1/=1/（208208* *1010-6-6）

15、4800Baud4800Baud編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院191.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)2 2、信息傳輸速率、信息傳輸速率 信息傳輸速率信息傳輸速率R Rb b簡稱信息速率，又稱傳信率、簡稱信息速率，又稱傳信率、比特率等，是單位時間（每秒）內(nèi)傳送的信息量，比特率等，是單位時間（每秒）內(nèi)傳送的信息量，單位為單位為bit/sbit/s。 碼元傳輸速率碼元傳輸速率R RB B和信息傳輸速率和信息傳輸速率R Rb b統(tǒng)稱為系統(tǒng)統(tǒng)稱為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。的數(shù)據(jù)傳輸速率。 對于串行傳輸：對于串行

16、傳輸：R Rb b= R= RB B loglog2 2M M=1/Tlog=1/Tlog2 2M M 對于廣泛使用的二進(jìn)制串行傳輸，脈沖只有對于廣泛使用的二進(jìn)制串行傳輸，脈沖只有0 0或或1 1兩個狀態(tài)，則兩個狀態(tài)，則M=2M=2，故：，故： R Rb b= R= RB B loglog2 2M=1/TlogM=1/Tlog2 22=1/T2=1/T編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院201.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)3 3、碼元傳輸速率與信息傳輸速率之間的互換、碼元傳輸速率與信息傳輸速率之間的

17、互換 在二進(jìn)制碼元的傳輸中，每個碼元代表一個比在二進(jìn)制碼元的傳輸中，每個碼元代表一個比特的信息量，此時，碼元傳輸速率特的信息量，此時，碼元傳輸速率R RB B和信息傳輸速和信息傳輸速率率R Rb b在數(shù)值上是相等的，即在數(shù)值上是相等的，即R RB B=R=Rb b，只是單位不同。，只是單位不同。 而在多進(jìn)制脈沖傳輸中，碼元傳輸速率而在多進(jìn)制脈沖傳輸中，碼元傳輸速率R RB B和信和信息傳輸速率息傳輸速率R Rb b不等。例如在不等。例如在M M進(jìn)制中，每個碼元脈進(jìn)制中，每個碼元脈沖代表沖代表loglog2 2M M個比特的信息量。此時二者關(guān)系：個比特的信息量。此時二者關(guān)系： R Rb b=R=

18、RB Bloglog2 2M M（bit/sbit/s）編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院211.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)3 3、碼元傳輸速率與信息傳輸速率之間的互換、碼元傳輸速率與信息傳輸速率之間的互換 例例1-2 1-2 假設(shè)碼元傳輸速率是假設(shè)碼元傳輸速率是1200Baud1200Baud。當(dāng)采。當(dāng)采用二進(jìn)制（用二進(jìn)制（M=2M=2）時，信息速率是多少？當(dāng)采用四）時，信息速率是多少？當(dāng)采用四進(jìn)制（進(jìn)制（M=4M=4）時，信息速率是多少？當(dāng)采用八進(jìn)制）時，信息速率是多少？當(dāng)采用八進(jìn)制（M=8

19、 )M=8 )時，信息速率是多少？時，信息速率是多少？解：解：R RB B=1200Baud=1200Baud（1 1）M=2M=2，R Rb b=R=RB Bloglog2 2M=1200M=1200* *loglog2 22=1200bit/s2=1200bit/s（2 2）M=4M=4，R Rb b=R=RB Bloglog2 2M=1200M=1200* *loglog2 24=2400bit/s4=2400bit/s（3 3）M=8M=8，R Rb b=R=RB Bloglog2 2M=1200M=1200* *loglog2 28=3600bit/s8=3600bit/s編輯課件編

20、輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院221.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)4 4、系統(tǒng)的頻帶利用率、系統(tǒng)的頻帶利用率 系統(tǒng)的頻帶利用率用來描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速系統(tǒng)的頻帶利用率用來描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率與系統(tǒng)傳輸帶寬之間的關(guān)系，表示單位時間內(nèi)所率與系統(tǒng)傳輸帶寬之間的關(guān)系，表示單位時間內(nèi)所能傳輸?shù)拇a元速率（或信息速率），公式為能傳輸?shù)拇a元速率（或信息速率），公式為【依塔依塔】 B B= =系統(tǒng)傳輸速率系統(tǒng)傳輸速率/ /系統(tǒng)頻帶寬度系統(tǒng)頻帶寬度 =R =RB B(R(Rb b)/B)/B* *100%100% 單位是

21、單位是Baud/HzBaud/Hz或或bit/s/Hzbit/s/Hz。 在二進(jìn)制基帶系統(tǒng)中，最高的頻帶利用率為在二進(jìn)制基帶系統(tǒng)中，最高的頻帶利用率為 B B=2Baud/Hz=2Baud/Hz。 讀作讀作【依塔依塔】編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院231.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)二、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)使用數(shù)據(jù)在傳輸過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)使用數(shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)的差錯率來表示。程中出現(xiàn)的差錯率來表示。1 1、誤碼率、誤碼率 誤碼率誤碼率P Pe e是指通信過程中，系統(tǒng)傳輸錯碼元的是指

22、通信過程中，系統(tǒng)傳輸錯碼元的數(shù)目與所傳輸?shù)目偞a元數(shù)目之比，即碼元差錯率。數(shù)目與所傳輸?shù)目偞a元數(shù)目之比，即碼元差錯率。 P Pe e= =傳錯碼元的個數(shù)傳錯碼元的個數(shù)/ /傳輸碼元的總數(shù)傳輸碼元的總數(shù)2 2、誤比特率、誤比特率 誤比特率誤比特率P Pb b又稱誤信率，是指傳錯信息的比特又稱誤信率，是指傳錯信息的比特?cái)?shù)與所傳輸?shù)目傂畔⒈忍財(cái)?shù)之比。數(shù)與所傳輸?shù)目傂畔⒈忍財(cái)?shù)之比。 P Pb b= =傳錯的比特?cái)?shù)傳錯的比特?cái)?shù)/ /傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院241.3 1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的主要性能指標(biāo)三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo)三、

23、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo)使用信噪比來數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo)使用信噪比來表示。信噪比越高說明通信系統(tǒng)的抗干擾能力越強(qiáng)，表示。信噪比越高說明通信系統(tǒng)的抗干擾能力越強(qiáng)，反之越弱。反之越弱。 信噪比是指信號平均功率與噪聲的平均功率之信噪比是指信號平均功率與噪聲的平均功率之比，單位是比，單位是S/NS/N。 S/N=Ps/Pn S/N=Ps/Pn 其中，其中，PsPs是信號的平均功率；是信號的平均功率；PePe是噪聲的平均是噪聲的平均功率。為了使用方便，采用分貝功率。為了使用方便，采用分貝(dB(dB）為單位來表）為單位來表示信噪比，轉(zhuǎn)換公式為：示信噪比，轉(zhuǎn)換公式

24、為：(S/N)(S/N)dBdB=10lg(Ps/Pe)=10lg(S/N)=10lg(Ps/Pe)=10lg(S/N)編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院25課程總結(jié)課程總結(jié)1 1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo) 碼元傳輸速率、信息傳輸速率、碼元傳輸速率碼元傳輸速率、信息傳輸速率、碼元傳輸速率與信息傳輸速率之間的互換、系統(tǒng)的頻帶利用率。與信息傳輸速率之間的互換、系統(tǒng)的頻帶利用率。2 2、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo) 誤碼率、誤比特率。誤碼率、誤比特率。3 3、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的抗干擾能力指標(biāo)編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)

25、院26第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)1 1、通信的定義、通信的定義 利用電子技術(shù)等手段，借助電信號（含光信號）利用電子技術(shù)等手段，借助電信號（含光信號）實(shí)現(xiàn)從一地向另一地進(jìn)行信息的有效傳遞和交換稱實(shí)現(xiàn)從一地向另一地進(jìn)行信息的有效傳遞和交換稱為通信。為通信。2 2、通信系統(tǒng)的一般模型、通信系統(tǒng)的一般模型編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院27第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)3 3、模擬通信系統(tǒng)、模擬通信系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：通過信道的信號頻譜比較窄，因此信道優(yōu)點(diǎn)：通過信道的信號頻譜比較窄，因此信道的利用率高。的利用率高。 缺點(diǎn)：抗干擾能力差，不易保密，設(shè)備是模擬缺點(diǎn)：抗干擾能力差，不易保密，設(shè)備是模擬電路不易大規(guī)模集成化，不適于飛

26、速發(fā)展的計(jì)算機(jī)電路不易大規(guī)模集成化，不適于飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)通信要求。通信要求。 編輯課件編輯課件信源非電/電變換器調(diào)制器信道解調(diào)器電/非電變換器信宿噪聲源發(fā)送部分接收部分計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院28第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)4 4、數(shù)字?jǐn)M通信系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)M通信系統(tǒng)編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院29第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)4 4、數(shù)字?jǐn)M通信系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)M通信系統(tǒng)（1 1）數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)）數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 抗干擾能力強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)可靠性高可靠性高遠(yuǎn)距離控制遠(yuǎn)距離控制組建現(xiàn)代數(shù)字通信網(wǎng)組建現(xiàn)代數(shù)字通信網(wǎng)保密性好保密性好（2 2）數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)）數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點(diǎn) 數(shù)字通信比模擬通信占用更多的帶寬，如一路數(shù)

27、字通信比模擬通信占用更多的帶寬，如一路模擬電話占模擬電話占4kHz4kHz帶寬，而一路數(shù)字電話約占帶寬，而一路數(shù)字電話約占202064kHz64kHz的帶寬。的帶寬。 編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院30第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)5 5、通信系統(tǒng)的分類、通信系統(tǒng)的分類（1 1）按照通信業(yè)務(wù)分類）按照通信業(yè)務(wù)分類話務(wù)（電話業(yè)務(wù)）通信、非話務(wù)通信話務(wù)（電話業(yè)務(wù)）通信、非話務(wù)通信（2 2）按照調(diào)制方式分類）按照調(diào)制方式分類 根據(jù)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳根據(jù)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶（調(diào)制）傳輸。輸和頻帶（調(diào)制）傳輸。 基帶傳輸時將未經(jīng)調(diào)制的信號直接發(fā)送，如音基帶傳輸時將未經(jīng)

28、調(diào)制的信號直接發(fā)送，如音頻市內(nèi)電話。頻市內(nèi)電話。 頻帶傳輸是對各種信號調(diào)制后傳輸?shù)目偡Q。頻帶傳輸是對各種信號調(diào)制后傳輸?shù)目偡Q。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院31第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)5 5、通信系統(tǒng)的分類、通信系統(tǒng)的分類（3 3）按照信號特征分類）按照信號特征分類 根據(jù)信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，根據(jù)信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)?？煞譃槟M通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。（4 4）按照傳輸介質(zhì)分類）按照傳輸介質(zhì)分類 根據(jù)傳輸介質(zhì)不同，可以分為有線通信系統(tǒng)和根據(jù)傳輸介質(zhì)不同，可以分為有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)。無線通信系統(tǒng)。（5 5）按照工作波段分類）按

29、照工作波段分類 根據(jù)通信設(shè)備的工作頻率不同分為長波通信、根據(jù)通信設(shè)備的工作頻率不同分為長波通信、中波通信、短波通信、微波通信和遠(yuǎn)紅外通信。中波通信、短波通信、微波通信和遠(yuǎn)紅外通信。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院32第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)5 5、通信系統(tǒng)的分類、通信系統(tǒng)的分類（6 6）按照信號復(fù)用方式分類）按照信號復(fù)用方式分類 頻分復(fù)用（頻分復(fù)用（FDMAFDMA）、時分復(fù)用（）、時分復(fù)用（TDMATDMA）、碼分）、碼分復(fù)用（復(fù)用（CDMACDMA）和波分復(fù)用（）和波分復(fù)用（WDMAWDMA）。）。6 6、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)由硬件和軟件組成。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)由硬件和軟件組成。 硬件部分包括數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)

30、據(jù)交換設(shè)備及硬件部分包括數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備及通信線路；通信線路； 軟件部分是指支持上述硬件的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。軟件部分是指支持上述硬件的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。7 7、 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的任務(wù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的任務(wù) 是在網(wǎng)絡(luò)用戶之間，透明地、無差錯地、迅速是在網(wǎng)絡(luò)用戶之間，透明地、無差錯地、迅速地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院33第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)8 8、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的組成計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的組成 由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)構(gòu)成，通信子網(wǎng)就是數(shù)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)構(gòu)成，通信子網(wǎng)就是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。據(jù)通信網(wǎng)。9 9、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的分類、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的分類 計(jì)算機(jī)通信子網(wǎng)按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大小可分為計(jì)

31、算機(jī)通信子網(wǎng)按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大小可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。1010、數(shù)據(jù)通信的發(fā)展可劃分為四個階段：數(shù)據(jù)通信的發(fā)展可劃分為四個階段： 具有通信功能的單機(jī)聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)；具有通信功能的單機(jī)聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)； 具有通信功能的多處理機(jī)聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)；具有通信功能的多處理機(jī)聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)； 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)；計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)； 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院34第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)1212、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成（1 1）路由器和交換機(jī)）路由器和交換機(jī)（2 2）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（3 3）網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議）網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（4 4）連網(wǎng)技術(shù)）連網(wǎng)技術(shù)13

32、13、碼元、碼元 碼元，碼元，在數(shù)字通信中常常用時間間隔相同的符在數(shù)字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一個二進(jìn)制數(shù)字，這樣的時間間隔內(nèi)的信號來表示一個二進(jìn)制數(shù)字，這樣的時間間隔內(nèi)的信號稱為號稱為(二進(jìn)制）碼元。二進(jìn)制）碼元。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院35第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)1414、碼元傳輸速率、碼元傳輸速率 碼元傳輸速率碼元傳輸速率R RB B又稱碼元速率，是指單位時間又稱碼元速率，是指單位時間（每秒）內(nèi)傳輸碼元的數(shù)量，單位為波特（每秒）內(nèi)傳輸碼元的數(shù)量，單位為波特BaudBaud。 對于二進(jìn)制的串行傳輸：對于二進(jìn)制的串行傳輸： R RB B=1/T=1/T（波特（波特= =每秒

33、傳輸碼元的個數(shù)）每秒傳輸碼元的個數(shù)） 對于對于M M進(jìn)制的并行傳輸：進(jìn)制的并行傳輸： R RB B= 1/T= 1/Ti i1=i=m1=i=m，i i為并行線路數(shù)量為并行線路數(shù)量編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院36第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)1515、信息傳輸速率、信息傳輸速率 信息傳輸速率信息傳輸速率R Rb b簡稱信息速率，又稱傳信率、簡稱信息速率，又稱傳信率、比特率等，是單位時間（每秒）內(nèi)傳送的信息量，比特率等，是單位時間（每秒）內(nèi)傳送的信息量，單位為單位為bit/sbit/s。 對于串行傳輸：對于串行傳輸：R Rb b= R= RB B loglog2 2M=1/TlogM=1/Tlog2

34、 2M M 對于廣泛使用的二進(jìn)制串行傳輸，脈沖只有對于廣泛使用的二進(jìn)制串行傳輸，脈沖只有0 0或或1 1兩個狀態(tài)，則兩個狀態(tài)，則M=2M=2，故：，故： R Rb b= R= RB B loglog2 2M=1/TlogM=1/Tlog2 22=1/T2=1/T編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院37第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)1616、碼元傳輸速率與信息傳輸速率之間的互換、碼元傳輸速率與信息傳輸速率之間的互換 R Rb b=R=RB Bloglog2 2M M（bit/sbit/s）【M M為進(jìn)制數(shù)為進(jìn)制數(shù)】1717、系統(tǒng)的頻帶利用率、系統(tǒng)的頻帶利用率 B B= =系統(tǒng)傳輸速率系統(tǒng)傳輸速率/ /系統(tǒng)頻

35、帶寬度系統(tǒng)頻帶寬度 =R =RB B(R(Rb b)/B)/B* *100%100% 單位是單位是Baud/HzBaud/Hz或或bit/s/Hzbit/s/Hz。 在二進(jìn)制基帶系統(tǒng)中，最高的頻帶利用率為在二進(jìn)制基帶系統(tǒng)中，最高的頻帶利用率為 B B=2Baud/Hz=2Baud/Hz。編輯課件編輯課件計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院38第第1章復(fù)習(xí)章復(fù)習(xí)1818、誤碼率、誤碼率 誤碼率誤碼率P Pe e是指通信過程中，系統(tǒng)傳輸錯碼元的是指通信過程中，系統(tǒng)傳輸錯碼元的數(shù)目與所傳輸?shù)目偞a元數(shù)目之比，即碼元差錯率。數(shù)目與所傳輸?shù)目偞a元數(shù)目之比，即碼元差錯率。 P Pe e= =傳錯碼元的個數(shù)傳錯碼元的個數(shù)/ /傳輸碼元的總數(shù)傳輸碼元的總數(shù)1919、誤比特率、誤比特率 誤比特率誤比特率P Pb b又稱誤信率，是指傳錯信息的比特又稱誤信率，是指傳錯信息的比特