【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (e) 曼徹斯特碼 位值 10V 5V 0V 判決門限 位值 5V 0V 5V 判決門限 (b) 雙極性不歸零碼 位值 10V 5V 0V 判決門限 (c) 單極性歸零碼 位值 5V 0V 5V 判決門限 (d) 雙極性歸零碼 1 0 1 1 0 0 1 1 時(shí)鐘 ?曼徹斯特碼： 是自帶同步信號(hào)的編碼，常用于局域網(wǎng)的傳輸。 ?特點(diǎn)： 每一位中間均有一次跳變，該跳變既作為時(shí)鐘信號(hào)又作為數(shù)據(jù)信號(hào)； 每位編碼的前半位表示數(shù)據(jù)信號(hào)的實(shí)際取值，后半位與之相反。 ?優(yōu)點(diǎn)： 克服了不歸零碼和歸零碼的同步信號(hào)丟失問題。 單擊圖標(biāo)顯示編碼特點(diǎn) 第二節(jié) 模擬傳輸與數(shù)字傳輸 ?數(shù)字傳輸?shù)倪^程 : ?發(fā)送端： 將模擬信號(hào)通過 編碼器（ Coder） 變換為數(shù)字信號(hào)。 ?接收端： 將收到的數(shù)字信號(hào)用 解碼器（ Decoder） 還原成模擬信號(hào)。 ?編碼解碼器 (Codec):既有編碼功能又有解碼功能的裝置。 ?脈碼調(diào)制技術(shù) (Pulse Code ModulationPCM)： 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)的技術(shù) ， 常用于對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行處理 。 ?脈碼調(diào)制過程的三個(gè) 步驟 ： 采樣 、 量化 和 編碼 。 工作站 A 編碼 解碼器 工作站 B 數(shù)字信號(hào) 模擬信號(hào) 公用數(shù)據(jù)網(wǎng) 模擬信號(hào) 編碼 解碼器 第二節(jié) 模擬傳輸與數(shù)字傳輸 ： 按照一定的時(shí)間間隔采樣測(cè)量模擬信號(hào)幅值 。 ?采樣定理 ：只要采樣頻率不低于模擬信號(hào)最高頻率的 2倍 ， 就可以從采樣脈沖信號(hào)無失真的恢復(fù)出原來的模擬信號(hào) 。 ： 將采樣點(diǎn)測(cè)得的信號(hào)幅值分級(jí)取整的過程 。 ?經(jīng)過量化后的樣本 幅度為離散的整數(shù)值 ， 而不是連續(xù)的值 。 ： 用相應(yīng)位數(shù)的 二進(jìn)制碼表示已經(jīng)量化 的采樣樣本的量級(jí) 。 ?如果有 N個(gè)量化級(jí) ， 則二進(jìn)制位的位數(shù)為 log2N。 4 T (B)抽樣 (A)原來信號(hào) (C)量化及編碼 3 1 6 1 3 6 4 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 第三節(jié) 同步與復(fù)用 （ b） 帶應(yīng)答信號(hào)的形式 發(fā)送設(shè)備 傳輸信道 接收設(shè)備 A B 信息 （ a） 基本形式 A B 信息 監(jiān)測(cè)信號(hào) 發(fā)送設(shè)備 傳輸信道 接收設(shè)備 數(shù)據(jù)通信方式 ?按照信號(hào)在信道或傳輸介質(zhì)中的傳輸方向分為： (simplex)： 數(shù)據(jù)總是沿信道的一個(gè)固定方向傳送 (如 廣播、電視 )。 ?數(shù)據(jù)是單工的，信號(hào)是雙工的 單擊此處顯示信息傳輸過程 第三節(jié) 同步與復(fù)用 ： 信息流可以在兩個(gè)方向上傳輸，但同一時(shí)刻只限于在一個(gè)方向傳輸。 ?通信的雙方 輪流 使用 共享信道 發(fā)送 信息 或 應(yīng)答信號(hào) 。 單擊此處顯示信息傳遞過程 信息 傳輸信道 A A 發(fā)送設(shè)備 接收設(shè)備 接收設(shè)備 B 發(fā)送設(shè)備 B 第三節(jié) 同步與復(fù)用 ： 數(shù)據(jù)能 同時(shí) 沿信道的兩個(gè)方向傳輸，即通信的一方在發(fā)送信息的同時(shí)也能接收信息，其收、發(fā)信道分開設(shè)置，應(yīng)答信號(hào)通常可利用另一傳輸信道傳送。 ?四線制： 采用 兩個(gè)單工 通信設(shè)備完成全雙工通信； ?二線制： 采用 頻分多路復(fù)用 技術(shù)，將一條線路分成高頻和低頻兩條信道。 單擊此處顯示信息傳遞過程 信息 傳輸信道 發(fā)送設(shè)備 A 接收設(shè)備 A 接收設(shè)備 B 發(fā)送設(shè)備 B 傳輸信道 第三節(jié) 同步與復(fù)用 同步技術(shù) ?同步： 通信雙方的收發(fā)數(shù)據(jù)序列必須在時(shí)間上一致，以使接收方能準(zhǔn)確地區(qū)分和接收發(fā)送方發(fā)來數(shù)據(jù)。 ?同步方式 ：同步傳輸、異步傳輸。 （ 起 — 止式同步方式 ） ?異步傳輸： 發(fā)送端和接收端的時(shí) 鐘信號(hào)是各自獨(dú)立的。 ?特點(diǎn)： 信息以 字符 為單位傳輸。 ?字符組成： ?1位起始位 ?58位數(shù)據(jù)位 ?01位奇 /偶校驗(yàn)位 ?12位停止位 ?優(yōu)點(diǎn)： 無需統(tǒng)一的時(shí)鐘信號(hào)，出錯(cuò)只需重發(fā)該字符即可，且控制簡(jiǎn)單。 ?缺點(diǎn)： 傳輸效率低、速度慢。 ?適合： 終端誤碼率要求高或數(shù)據(jù)率低的線路中。 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 停止位 線路空閑 停止位 起始位 校驗(yàn)位 起始位 校驗(yàn)位 第三節(jié) 同步與復(fù)用 ?同步傳輸： 發(fā)送端和接收端的時(shí)鐘是一致（同步）的。 ?實(shí)現(xiàn)方法： 自同步法、外同步法。 ?自同步法： 從數(shù)據(jù)信息波形的本身提取同步信號(hào)（如曼徹斯特碼、差分曼 徹斯特碼）。 ?外同步法： 不是在每個(gè)字符進(jìn)行同步，而是在一組數(shù)據(jù)信息前后進(jìn)行同步。 ?又可分為 面向字符的同步方式 和 面向位的同步方式 。 ?特點(diǎn)： 接收端靠提取其中的時(shí)鐘信號(hào)來和發(fā)送方保持同步；每幀的控制信息 常少于 100比特。 ?優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)于大塊的數(shù)據(jù)，可獲得更高的效率和速率。 ?缺點(diǎn)： 若數(shù)據(jù)有一位出錯(cuò)，必須重發(fā)整塊數(shù)據(jù)，且控制比較復(fù)雜。 第三節(jié) 同步與復(fù)用 ?面向字符的同步方式： 數(shù)據(jù)傳輸以 字符串 為單位，發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)信息前，先向接收端發(fā)出一個(gè)或多個(gè) 同步字符 SYN(編碼為 00101000) 。 ?面向位的同步方式： 數(shù)據(jù)傳輸以 數(shù)據(jù)塊 為單位，發(fā)送端在要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的前后加上 同步位模式 F標(biāo)志 (編碼為 01111110）。 ?插 0刪 0技術(shù) SYN SYN …… 一個(gè)或多個(gè) SYN字符 控制字符 數(shù)據(jù)字符 控制字符 F …… 8比特標(biāo)志 控制字符 數(shù)據(jù)字符 控制字符 8比特標(biāo)志 F 第三節(jié) 同步與復(fù)用 多路復(fù)用技術(shù) ?多路復(fù)用技術(shù)： 通過 多路復(fù)用器 將多路信號(hào) 組合 在一條物理信道上傳輸，到接收端再用 多路譯碼器 將各路信號(hào) 分離 開輸出，從而大大降低通信成本，提高通信線路的利用率。 FDMA(Frequency Division Multiplexing Access) ?信號(hào)的頻譜 ：信號(hào)的能量隨頻率的分布規(guī)律。 ?信號(hào)的帶寬 ：信號(hào)頻譜中能量集中的區(qū)域。 多 路 復(fù)用器 … 多 路 譯碼器 … n個(gè)輸入 n個(gè)輸出 1條鏈路 ， n個(gè)信道 第三節(jié) 同步與復(fù)用 ?原理： 在信道帶寬大于各路信號(hào) 總帶寬時(shí)，將具有一定帶寬的信道 分割成若干個(gè)占有較小帶寬的子信 道，使每個(gè)子信道用來傳輸一路信 號(hào)；為保證各路信號(hào)的頻譜不重疊， 在復(fù)用前需通過 頻譜搬移 技術(shù)。 ?適合： 較適用于傳輸 模擬信號(hào) 。 ?優(yōu)點(diǎn)： 原理簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，系統(tǒng)效率較高，可充分利用信道的頻帶 。 ?缺點(diǎn)： 各路信號(hào)之間容易產(chǎn)生串?dāng)_。 ?使用 要求： 一、復(fù)用頻譜之間有足夠大的保護(hù)間隔； 二、調(diào)制系統(tǒng)具有很高的線性濾波功能。 ?CCITT標(biāo)準(zhǔn)是將 12條 4KHz的話音信道復(fù)用在 60108KHz的頻帶上 （ 12條話路構(gòu)成一個(gè)基群 ， 5個(gè)基群組成一個(gè) 超群 ， 5個(gè)超群組成一個(gè) 主群 ） 。 … … MUX DEMUX 1號(hào)信道 ?1 2號(hào)信道 ?2 6號(hào)信道 ?6 1 2 6 1 2 6 輸入 輸出 保護(hù)頻帶 第三節(jié) 同步與復(fù)用 TDMA(Time Division Multiplexing Access) ?原理： 當(dāng)信道能達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸率大于各路信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸率總和時(shí)，可以將使用信道的時(shí)間分成一個(gè)個(gè)的 時(shí)間片 ，按一定規(guī)則將這些時(shí)間片分配給各路信號(hào)，每一路信號(hào)只能在自己的時(shí)間片內(nèi) 獨(dú)占 信道進(jìn)行傳輸。 (1).同步時(shí)分多路復(fù)用 ?原理： 分配給每個(gè)終端數(shù)據(jù)源的時(shí)間 片是 固定的 ，不管該終端是否有數(shù)據(jù)發(fā) 送，其時(shí)間片都不能被其它終端占用。 ?特點(diǎn)： 復(fù)用同一信道的各個(gè)信號(hào)源所 分配的時(shí)隙隨固定但 可以不相等 。 ?優(yōu)點(diǎn)： 控制簡(jiǎn)單。 ?缺點(diǎn)： 不能充分利用信道。 ?適用： 主要用于 電話系統(tǒng) 中。 … MUX 輸入 … DEMUX 輸出 … 時(shí) 隙 1 時(shí) 隙 2 時(shí) 隙 6 時(shí) 隙 1 時(shí) 隙 2 第三節(jié) 同步與復(fù)用 ?典例 T1信道： 利用 PCM和 TDM技術(shù) ， 使 24路話音信號(hào)分時(shí)復(fù)用一個(gè)信道 。 ?實(shí)現(xiàn)： ?每路話音信號(hào)的 帶寬是 3400Hz， 根據(jù) 采樣定理 ， 在發(fā)送端以 每秒 8000次 的 速率依次對(duì)每路聲音信號(hào)進(jìn)行采樣 ， 采樣值送入 編碼／解碼器 ； ?每個(gè)采樣值被編碼成 7比特?cái)?shù)字信號(hào) ， 再加上 1比特控制信號(hào) ， 插入信道； ?24路 信號(hào)的一次采樣值 組成一幀 ， 另外加上便于幀同步的 1個(gè)幀同步比特 ； ?于是一幀共有 (7+1) 24+1＝ 193比特 ； ?每秒傳輸 8000幀 ， 因而總的 數(shù)據(jù)速率為 193 8000＝ 。 ?T1信道廣泛用于 北美 和 日本 的電話系統(tǒng)中 。 C1C2 … C24 7個(gè)數(shù)據(jù)位 第 8位是控制信號(hào) 第 193位是 幀同步比特 193位 （ 125181。s） 幀 第三節(jié) 同步與復(fù)用 ?又稱為 異步 TDMA、 統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用 、 智能時(shí)分多路復(fù)用 。 ?原理： 允許 動(dòng)態(tài)的 按需分配時(shí)間片 ， 需要發(fā)送數(shù)據(jù)的終端須提出申請(qǐng)才能獲得所需的時(shí)間片 ， 否則時(shí)間片可以被其它終端占用 。 ?特點(diǎn)： 可以有 n個(gè)信息源 ， k個(gè) 可用的時(shí)隙 （ kn） ， 且輸出數(shù) 據(jù)速率比輸入數(shù)據(jù)速率要小 。 ?優(yōu)點(diǎn)： 可以充分利用信道 。 ?缺點(diǎn)： 控制較為復(fù)雜 (當(dāng)輸入超 過容量高峰時(shí) ， 需在復(fù)用器上加設(shè)緩沖 器 ， 以容納臨時(shí)超出的輸入數(shù)據(jù) )。 ?適用： 主要用于 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 中。 A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 第 1幀 第 2幀 （ A） 同步