chap2數(shù)據(jù)通信技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 纖直徑減小到一個光波波長大小的時，光在其中沒有反射，而沿直線傳播。典型基帶電纜最大距離限制在幾公里內(nèi)，寬帶電纜可達(dá)到幾十公里。 普遍使用傳輸速率 16Mbps， 最大傳輸距離是幾百米。其中第 5類雙絞線由于增加了纏繞密度和高質(zhì)量的材料，極大地改善了傳輸介質(zhì)的特性可以用于高速網(wǎng)絡(luò)。 缺點(diǎn)：通信容量小、易受外界干擾，線路損耗大； 優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)簡單、價格便宜，目前仍廣泛使用；第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)雙絞線： 雙絞線由兩根導(dǎo)線絞合而成，是最簡單、經(jīng)濟(jì)的傳輸介質(zhì)，將 1對或多對雙絞線安裝在 1個套筒中就構(gòu)成了雙絞線電纜。介質(zhì)特性包括：數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)特性一第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì) ?物理特性：傳輸介質(zhì)的物理特征； ?傳輸特性：傳輸信號調(diào)制技術(shù)、傳輸容量及頻帶； ?地理范圍：無中間設(shè)備無失真?zhèn)魉妥畲缶嚯x； ?抗干擾性：噪聲對傳輸信息的影響能力； ?價 格：線路安裝、維護(hù)等費(fèi)用總和。為了防止干擾，使用保護(hù)帶隔離通道。第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識 字符同步以字符為邊界實(shí)現(xiàn)字符的同步接收，也稱為起止式或異步制 ：2）每個字符前加一位起始位（邏輯 1），字符最后 一位后加 2位停止位（邏輯 0）。使接受端接受的每一碼元都和發(fā)送端準(zhǔn)確保持同步。（ 3）誤字率 Pw： 接受的錯誤碼字占傳輸總碼字?jǐn)?shù) 的比例。計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識調(diào)制速率 B： 信號經(jīng)調(diào)制后的傳輸速率，也可以說是信號在調(diào)制過程中信號狀態(tài)變化的次數(shù)，以波特 B為單位：B＝ 1/T兩種速率之間存在如下關(guān)系：可以看出：當(dāng) n＝ 2時， S＝ B， 即在二元制調(diào)制方式中，數(shù)據(jù)傳輸率和調(diào)制速率相等。數(shù)量指傳輸線上傳輸數(shù)據(jù)的速度 (數(shù)據(jù)傳輸速率 )，質(zhì)量指標(biāo)指數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕ǔ鲥e率 )。任何帶寬為 H,信噪比為 S/N的信道，最大數(shù)據(jù)傳輸率為：分 貝（ dB )： 10log10S/N計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識 Nyquist和 Shannon比較Nyquist： 數(shù)據(jù)傳輸率隨信號編碼級數(shù) V增加而增加。216。216。若被傳信號電平分為 V級，則最大數(shù)據(jù)傳輸率為：Nyquist公式為估算已知帶寬信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率提供了依據(jù)。01010 1 1 0 0 0解：對此信號進(jìn)行傅立葉變換：Tt/us計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識同理：計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識低次諧波的幅度的平方根 物理意義：相應(yīng)頻率 nf處所傳輸?shù)哪芰砍烧?。全雙工通信效率高，控制簡單，但組成系統(tǒng)造價高，適于計算機(jī)之間通信。終端 計算機(jī)A 數(shù)據(jù)信號 B檢測信號計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識?雙向不同時通信 ：數(shù)據(jù)信息可以雙向傳送，但同一時刻一個信道只允許單方向傳送，要求 A、 B兩端都有發(fā)送裝置和接受裝置?？刂普究刹捎幂喸兎绞綄邮芎桶l(fā)送進(jìn)行控制，該方式充分利用線路，線路利用率高。計算機(jī)控制工程通信線路的連接方式第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識?點(diǎn)－點(diǎn)連接 ：終端和計算機(jī)之間直接通過調(diào)制解調(diào)器連接，連接的線路可以是專用線路或租用線路，適用通信量較大場合。數(shù)字信號 模擬信號：調(diào)制器模擬信號 數(shù)字信號：解調(diào)器數(shù)據(jù)傳輸多是雙向的，任一端即可以發(fā)送數(shù)據(jù)也可以接受數(shù)據(jù)，故通信線路兩端都應(yīng)有調(diào)制器和解調(diào)器，總稱調(diào)制解調(diào)器 MODEM。由 主計算機(jī)、終端設(shè)備、通信線路和信號變換器 組成。數(shù)據(jù) （ Data） ： 為傳送信息，首先要將每一個字母、數(shù)字或符號用二進(jìn)制表示。信息（ Information） : 載體是數(shù)字、文字、語音、圖形和圖像，計算機(jī)終端產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字、符號的組合。 (如何傳輸 )計算機(jī)控制工程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是以計算機(jī)為中心，用通信線與分布在遠(yuǎn)地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備連接起來，執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)。數(shù)字信號和模擬信號之間轉(zhuǎn)換需要信號變換器。 DTE能進(jìn)行一般數(shù)據(jù)輸入輸出外，還應(yīng)該有糾錯控制功能；DCE： 通信線路上的設(shè)備如 MODEM和其它一些中間設(shè)備稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的總稱。各終端為 從站 。這樣，單工通信的線路一般采用兩個信道，分別傳送數(shù)據(jù)和控制信號，簡稱二線制。它相當(dāng)于把兩個相反方向的單工通信方式組合起來，因此一般采用四線制。計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識例 ： 傳輸 8比特字節(jié)編碼的 ASCII字符 “b”， 待傳輸?shù)奈荒Ｊ綖?01100010。（傳輸介質(zhì)物理特性、濾波器）思考：如果帶寬僅允許最低幾次諧波通過，那么 接受信號將呈現(xiàn)什么樣的形狀？計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識變好計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識假設(shè)比特率為每秒 b?發(fā)送 8比特信息所需要的時間為： 8/b秒 ，?一次諧波的頻率為： b/8Hz，?普通語音級線路（電話線）截止頻率 3000Hz，?那么允許通過的最高諧波次數(shù)則為： 24000/b次結(jié)論：限制帶寬就是限制數(shù)據(jù)傳輸速率結(jié)論：限制帶寬就是限制數(shù)據(jù)傳輸速率計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識說明 （截止頻率 fc為 3000Hz）計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識奈奎斯特（ Nyquist） 定理（有限帶寬無噪聲信道）如果一個任意信號通過帶寬為 H的低通濾波器，那么每秒采樣 2H就能完整的重現(xiàn)被濾波的信號，以每秒高于 2H的速度采樣是無意義的。 實(shí)際的信道上存在損耗、延遲、噪聲。 延遲會使接收端的信號產(chǎn)生畸變。例：一個 3000Hz,信噪比為 30dB信道，不管使用多少信號級電平，也不管采用多大采樣頻率，決不能大于 30000b/s速率傳輸數(shù)據(jù)。計算機(jī)控制工程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)四第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)主要從數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量來衡量。如： n＝ 4表示 1個單位脈沖為 2比特，即 1個脈沖信號傳送 2位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。（ 2）誤碼率 Ps： 接受的錯誤碼元數(shù)占傳輸總碼元 數(shù)的比例。計算機(jī)控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識 碼元同步碼元為時間軸上的一個信號編碼單元 。t碼元 1 碼元 2 碼元 3 碼元 4 碼元 5信號同步脈沖計算機(jī)控制工程內(nèi)同步法 ：從自含時鐘編碼的發(fā)送數(shù)據(jù)中提取同步時鐘的方法如 曼徹斯特編碼 差分曼徹斯特編碼都是自含時鐘法。每個信號需要一個以它的載波頻率為中心的一定帶寬，稱為通道。網(wǎng)絡(luò)通信常用介質(zhì)：架空明線，雙絞線，同軸電纜、光纖通信纜、無線通信和衛(wèi)星通信。早期長途電話線就是架空明線。計算機(jī)控制工程內(nèi)導(dǎo)體芯線絕緣內(nèi)屏蔽外屏蔽外套第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)計算機(jī)控制工程非屏蔽雙絞線 ： 由多對雙絞線和一個塑料外皮構(gòu)成，國際電氣工業(yè)協(xié)會（ EIA） 為雙絞線定義了 5種不同質(zhì)量級別（ 1～ 5類），計算機(jī)常用第 5類。屏蔽雙絞線的傳輸速率在 100m內(nèi)可達(dá)到 500Mbps。同軸電纜具有很高的抗干擾性，通信容量大，適應(yīng)范圍較寬。光傳輸系統(tǒng)由三個部分組成： 光源；
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