CH02-数据通信和物理层.ppt

计算机通信与网络数据传输是实现数据通信的基础。数据通信是为了实现计算机与计算机或计算机与终端之间信息交互而产生的一种通信技术，是计算机与通信相结合的产物。
数据通信着重于数据的传输，不涉及数据所表示的原始信息，而计算机通信则着重于信息的交互。内容纲要内容纲要2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体电信领域使用的电磁波的频谱3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体3、传输媒体2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念2.1数据通信的基本概念内容纲要2.2数据传输方式2.2数据传输方式2.2数据传输方式2.2数据传输方式2.2数据传输方式2.2数据传输方式2.2数据传输方式内容纲要2.3数据传送技术2.3数据传送技术2.3数据传送技术2.3数据传送技术
失真不严重

失真严重信道容量是指在一定的条件下，给定通信路径（信道）上所能达到的最大数据传输速率。理想低通信道的最高码元传输速率
N=2WBaud
W是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz)在理想低通信道中，如果信道带宽WHz，则最高码元传输速率是每秒2W个码元。
每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。
Baud是波特，是码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。实际的信道所能传输的最高码元速率，要明显地低于奈氏准则给出上限数值。
波特(Baud)和比特(bit)是两个不同的概念。
波特是码元传输的速率单位（每秒传多少个码元）。码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。
比特是信息量的单位。信息的传输速率“比特/秒”与码元的传输速率“波特”在数量上有一定的关系。
若1个码元只携带1bit的信息量，则“比特/秒”和“波特”在数值上相等。
若1个码元携带nbit的信息量，则
NBaud的码元传输速率所对应的信息传输速率为Nnb/s。传输比特流10011100……无噪声的情况下，在带宽为W的信道，其最大的数据传输速率C（信道容量）为
C=2Wlog2M香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。
信道的极限信息传输速率C(信道容量）可表达为
C=Wlog2(1+S/N)b/s
W为信道的带宽（以Hz为单位）；
S为信道内所传信号的平均功率；
N为信道内部的高斯噪声功率。[例2-7]一个数字信号通过两种物理状态经信噪比为20dB的3kHz带宽的信道传送，其数据率不会超过多少？信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。若信道带宽W或信噪比S/N没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率C也就没有上限。
实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。奈氏准则和香农公式在数据通信系统作用范围2.3数据传送技术2.3数据传送技术2.3数据传送技术最常用的数字数据－模拟信号转换设备是调制解调器（MODEM），同时具有调制和解调的功能，在数据通信系统中，是一种典型的DCE设备。
常用的调制技术：
载波：一种便于发射和接收，及技术实现的高频简谐波或周期性脉冲信号。
当载波为高频简谐波时，可用三个参数描述：振幅、频率、相位。控制这三个参数变化，可以实现调制功能。以数字数据控制载波的幅度，称为数字调幅，又称幅移键控，简称ASK。
以数字数据控制载波的相位，称为数字调相，又称相移键控，简称PSK。
以数字数据控制载波的频率，称为数字调频，又称频移键控，简称FSK。4、频带传输5、数字数据传输5、数字数据传输内容纲要2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用2.4多路复用内容纲要2.5数据交换技术网