chap2數(shù)據(jù)通信技術(shù)(編輯修改稿)
2025-01-19 14:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 EIA） 為雙絞線定義了 5種不同質(zhì)量級別（ 1～ 5類），計(jì)算機(jī)常用第 5類。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)。最新技術(shù)可以在 100m的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn) 100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)屏蔽雙絞線 ： 在絞線與塑料封套間有一層鋁箔包著雙絞線。屏蔽雙絞線的傳輸速率在 100m內(nèi)可達(dá)到 500Mbps。 普遍使用傳輸速率 16Mbps， 最大傳輸距離是幾百米。計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)屏蔽雙絞線 STP 非屏蔽雙絞線 UTP鋁箔屏蔽減少干擾和串音 雙絞線外無任何屏蔽層計(jì)算機(jī)控制工程同軸電纜第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)銅芯絕緣層外導(dǎo)體屏蔽層保護(hù)套同軸電纜由繞同一軸線的兩個(gè)導(dǎo)體組成。電纜中央為一根單芯銅導(dǎo)線。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。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。同軸電纜廣泛應(yīng)用于有線電視和某些局域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)光纖： 計(jì)算機(jī) ： 70年代： 100ns內(nèi)執(zhí)行一條指令 90年代： 1ns內(nèi)執(zhí)行一條指令 每 10年提高 10倍通 信 ： 70年代： 56kb/s(ARPANET)， 出錯率 10－ 5 90年代： 1Gb/s(現(xiàn)代光纖通信 ),出錯率 ~0 每 10年提高 100倍以上單 CPU已經(jīng)接近物理極限，光導(dǎo)纖維技術(shù)帶寬完全超過 50000Gb/s(50Tb/s)計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)舊思維 ：奈奎斯特和香農(nóng)關(guān)于銅線帶寬有限理論；新思維 ：所有的計(jì)算機(jī)都是無可救藥的慢，網(wǎng)絡(luò)應(yīng) 該不惜任何代價(jià)避免計(jì)算，不管浪費(fèi)的帶 寬有多少。光傳輸系統(tǒng)由三個(gè)部分組成： 光源； 傳輸介質(zhì)； 檢測器；計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)單模和多模光纖多模光纖 ：不同光線在光纖內(nèi)部以不同的反射角（光線入射角大于臨界值角度）傳播，每一束光線有一個(gè)不同的模式。單模光纖 ：光纖直徑減小到一個(gè)光波波長大小的時(shí)，光在其中沒有反射，而沿直線傳播。計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)電磁波譜 電子運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的可以自由傳播的電磁波，在真空中傳播速度相等，與頻率無關(guān)。頻率（ f）： 電磁波每妙振動次數(shù)，單位赫茲（ Hz）波長（ λ）：兩個(gè)相鄰的波峰或（波谷）之間距離。f, λ ,c在真空中的基本關(guān)系是： λ f ＝ c計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)LF:低頻； MF： 中頻； HF： 高頻；VHF: 甚高頻； UHF： 超高頻； SHF： 特高頻； EHF： 極高頻； THF： 巨高頻；計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)無線電波、微波、紅外和可見光部分可通過調(diào)節(jié)振幅、頻率或波的相位傳輸信息；紫外線、 X射線和伽碼射線頻率更高，但是很難生成和調(diào)制，穿過建筑物傳播性能不好，而且對生物有害。電磁波可運(yùn)載的信息量與它的帶寬有關(guān)。當(dāng)前技術(shù)條件下，在較低頻率下每赫茲編碼幾個(gè)比特來實(shí)現(xiàn)，但是在高頻下，某些時(shí)候可以達(dá)到每赫茲 40bit。計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)1) 波段越寬，數(shù)據(jù)傳輸速率越高；2)波長越小，數(shù)據(jù)傳輸速率越高；光纖波段 ：最具有吸引力！計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)無線電傳輸 無線電容易產(chǎn)生，傳播很遠(yuǎn)，很容易穿過建筑物，而且無線電波是全方向傳播。但是帶寬較小。VLF、 LF、 MF波段，無線電沿地面?zhèn)鬏敚瑐鬏斁嚯x達(dá)到1000km。HF、 VHF波段，地表電波被地球吸收，但利用電離層反射進(jìn)行長距離通話。計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)衛(wèi)星傳輸 衛(wèi)星通信是一種較新的通信技術(shù)，它利用人造衛(wèi)星作為中間站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號，實(shí)現(xiàn)各地之間的通信。一般來說，地面通信線路的成本隨著距離的增加而增加，衛(wèi)星通信成本則與距離無關(guān)，在遠(yuǎn)距離、通信面大的領(lǐng)域多選用衛(wèi)星通信。由于衛(wèi)星通信能覆蓋 1/3的地球表面，因此能方便的實(shí)現(xiàn)洲際之間的通信。 優(yōu)點(diǎn)：衛(wèi)星通信還具有通信容量大、可靠性。計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)微波傳輸 微波沿直線傳播，通信頻率很高，兩個(gè)帶寬為 2MHz的頻率可容納 500條語音線路，用來傳輸數(shù)字信號，傳輸速率可達(dá)到幾 Mbps。 由于微波沿直線傳播，在地面?zhèn)鬏斁嚯x有限，一般在 40～ 60公里，當(dāng)傳輸距離超出上述范圍時(shí)，要設(shè)置中繼站。微波通信也可與有線結(jié)合使用。優(yōu)點(diǎn)：微波通信具有通信容量大，受外界干擾小、傳輸質(zhì)量高、初建費(fèi)用小等優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)：保密性差。計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)紅外線與毫米波傳輸 無導(dǎo)向的紅外線和毫米波廣泛應(yīng)用于短距離通信。具有相對方向性。如：電視遙控裝置優(yōu)點(diǎn)：安全性好，而且使用紅外線系統(tǒng)不需要授 權(quán)，是室內(nèi)無線網(wǎng)較好的候選對象。缺點(diǎn)：不能穿透堅(jiān)實(shí)的物體。1光波傳輸 計(jì)算機(jī)控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)通信介質(zhì)性能比較：計(jì)算機(jī)控制工程傳輸介質(zhì)的選擇取決于：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信容量、可靠性和價(jià)格。數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的選擇二第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)雙絞線價(jià)格便宜，但帶寬受限制，對于低通信容量 要求的局域網(wǎng)來說，雙絞線是最好選擇；對大多數(shù)局域網(wǎng)來說，當(dāng)連接設(shè)備較多且通信容量 較大時(shí)選擇同軸電纜為宜；在高速數(shù)字通信網(wǎng)中，及通信質(zhì)量的要求，應(yīng)選用 光纖；移動環(huán)境應(yīng)優(yōu)先使用無線網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)控制工程模擬數(shù)據(jù)在某個(gè)區(qū)間產(chǎn)生連續(xù)的值，如聲音、視頻、傳感器壓力、溫度數(shù)據(jù)等；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生離散的值，如文本信息和整數(shù)。模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信一第三節(jié) 數(shù)據(jù)通信技術(shù)為實(shí)現(xiàn)長距離傳輸，模擬信號都包括放大器，對 于模擬數(shù)據(jù)可以允許許多位變形；對于數(shù)字信號 將產(chǎn)生錯誤；數(shù)字傳輸與信號內(nèi)容有關(guān)，衰減會危及數(shù)據(jù)的完 整性；為獲得更大傳輸距離，可使用中繼器。計(jì)算機(jī)控制工程數(shù)據(jù)編碼技術(shù)二第三節(jié)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)數(shù)據(jù)：模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號：模擬信號、數(shù)字信號 信道：模擬信道、數(shù)字信道計(jì)算機(jī)控制工程話音 移頻 ,調(diào)制 模擬數(shù)字 模擬模擬 PCM編碼 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字編碼 數(shù)字模擬數(shù)據(jù)，模擬信號數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，模擬信號 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號模擬數(shù)據(jù)，數(shù)字信號10101010 調(diào)制第三節(jié) 數(shù)據(jù)通信技術(shù)用數(shù)字信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù) —— 編碼用模擬信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù) —— 調(diào)制計(jì)算機(jī)控制工程第三節(jié) 數(shù)據(jù)通信技術(shù)編碼與解碼調(diào)制與解調(diào)計(jì)算機(jī)控制工程數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，模擬信號第三節(jié) 數(shù)據(jù)通信技術(shù)模擬信號發(fā)送的基礎(chǔ)是一種稱之為載波信號的連續(xù)的頻率恒定 的信號。通過調(diào)制振幅、頻率、相位、或者這些載波特性的組合來對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼，由此產(chǎn)生對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號進(jìn)行調(diào)制的三種基本形式：■ 幅移鍵控法（ Amplitude－ Shift Keying）■ 頻移鍵控法（ Frequency－ Shift Keying）■ 相移鍵控法（ Phase－ Shift Keying）基本
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