【文章內容簡介】 碼元數(shù)為被傳輸錯的碼元數(shù)–– 理論上應有Ｎ理論上應有Ｎ →∞→∞ 。 N足夠大時，才能把足夠大時，才能把 Pe近似為誤碼近似為誤碼率。率。? 誤碼率是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參誤碼率是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)。數(shù)。 ? 實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好，在數(shù)實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好，在數(shù)據(jù)傳輸速率確定后，誤碼率越低，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設備越復雜據(jù)傳輸速率確定后，誤碼率越低，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設備越復雜，造價越高。，造價越高。? 計算機通信的平均誤碼率要求低于計算機通信的平均誤碼率要求低于 109 通信信道的頻率特性? 不同頻率的信號通過信道時，其波形的幅值、相位的變化特性– 幅頻特性 指不同頻率信號通過信道后其幅值衰減 的變化特性。– 相頻特性 是指不同頻率的信號通過信道后，其 相角 發(fā)生不同程度 改變 的特性。數(shù)字信號的頻譜與帶寬? 數(shù)字信號的頻譜與帶寬– 數(shù)字信號可以被分解成無窮多個頻率、幅度、相位各不相同的 正弦波 。傳輸數(shù)字信號相當于是在傳送無數(shù)多個簡單的正弦信號。– 信號所含 頻率分量 的集合稱為 頻譜 。– 頻譜所占的 頻率寬度 稱之為 帶寬 。? 有效頻譜與帶寬– 以 一定的幅度門限 為依據(jù)，信號中幅度超過規(guī)定門限的頻譜為該信號的 有效頻譜 。– 有效頻譜的頻帶寬度稱之為 有效帶寬 。數(shù)字信號的頻譜與帶寬數(shù)字信號 數(shù)字信號的頻譜與帶寬實際頻譜有效頻譜理論上矩形波信號具有的頻譜為無窮大，如右上圖所示。 ? 介質所能傳輸?shù)男盘栴l率范圍稱為介質帶寬介質所能傳輸?shù)男盘栴l率范圍稱為介質帶寬– 介質只能傳輸有效帶寬 在介質帶寬范圍內 的信號? 如果介質帶寬 小于 信號的有效帶寬，信號就可能產(chǎn)生 失真? 如果信號頻譜在信道帶寬范圍內，信號經(jīng)傳輸后不失真– 如果信號頻譜超過信道帶寬，則信號經(jīng)實際信道傳輸后其波形可能產(chǎn)生畸變，信號波形失真。? 傳輸介質的頻率特性傳輸介質的頻率特性– 實際傳輸線路存在 電阻、電感、電容 ，由它們組成分布參數(shù)系統(tǒng)。由于電感、電容的阻抗隨頻率而變，使得信號的各次諧波的幅值衰減不同，相角變化不同。? 實際傳輸介質只能傳輸某些頻率范圍內的信號。實際傳輸介質只能傳輸某些頻率范圍內的信號。 部部分頻率分量在傳輸過程中被嚴重衰減，導致接收端分頻率分量在傳輸過程中被嚴重衰減，導致接收端信號的帶寬變窄，接收信號發(fā)生畸變。信號的帶寬變窄，接收信號發(fā)生畸變。介質帶寬介質帶寬不足會導致信號畸變介質帶寬不足會導致信號畸變圖 介質帶寬與信號畸變介質帶寬限制傳輸速率的提高介質帶寬限制傳輸速率的提高? 當傳輸速率升高時，信號的有效帶寬會隨之增加? 提高信號的傳輸速率，要求傳輸介質具有更大的介質帶寬，以避免信號畸變? 提高傳輸速率，受到傳輸介質帶寬的限制 傳輸速率提高時信號有效帶寬的變化信道容量? 信道容量 C的香農計算公式– W:信道帶寬– S/N:信噪比? 提高帶寬或信噪比能增加信道容量；? 在信道容量一定時，帶寬與信噪比之間可以相互彌補。 指信道在單位時間內可能傳送的最大比特數(shù) 信噪比對信道容量的影響? S/N=10db， W=3000時? S/N=20db， W=3000時? 信道容量隨信噪比的提高增加了許多? 由于噪聲功率 N=Wn0(n0為噪聲的單邊功率譜密度 )，因而隨著帶寬 W的增大，噪聲功率 N也會增大。所以增加帶寬 W并不能無限制地使信道容量增大。? 數(shù)據(jù)的傳輸速率應該在信道容量容許的范圍之內– 考慮到噪聲環(huán)境 數(shù)據(jù)編碼 ? 指通信系統(tǒng)中以何種物理信號的形式來表達數(shù)據(jù)? 采用模擬信號的 不同幅度、不同頻率、不同相位 來表達數(shù)據(jù)的 0、 1狀態(tài)的，稱為 模擬數(shù)據(jù)編碼 。? 用 高低電平的矩形脈沖信號 來表達數(shù)據(jù)的 0、1狀態(tài)的，稱為 數(shù)字數(shù)據(jù)編碼 。? 通過編碼將數(shù)據(jù)轉換成適合于傳輸?shù)奈锢硇盘?，形成編碼波形。 模擬數(shù)據(jù)編碼 ? 模擬數(shù)據(jù)編碼采用模擬信號來表達數(shù)據(jù)的 0、 1狀態(tài)。信號的幅度、頻率、相位 是描述模擬信號的參數(shù)，通過改變這三個參數(shù)來實現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)編碼。? 幅值鍵控 (ASK AmplitudeSheft Keying)又稱鍵控調幅? 頻移鍵控 (FSK FrequencySheft Keying)又稱鍵控調頻? 相移鍵控 (PSK PhaseSheft Keying)又稱鍵控調相 幾種模擬數(shù)據(jù)編碼的波形 數(shù)字數(shù)據(jù)編碼波形? 根據(jù) 信號的極性 ，信息傳輸分為單極性傳輸和雙極性傳輸? 根據(jù) 對零電平的關系 ，信息傳輸可以分為歸零傳輸和不歸零傳輸? 信息傳輸有 平衡傳輸和非平衡傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)編碼波形? 單極性碼– 信號電平是單極性– 如邏輯 1用高電平，邏輯 0為 0電平的信號表達方式。? 雙極性碼– 信號電平為正、負兩種極性– 如邏輯 1用正電平，邏輯 0為負電平的信號表達方式 ? 歸零碼 (RZ)– 在每一位二進制信息傳輸之后均返回零電平的編碼– 雙極性歸零碼的邏輯 1只在該碼元時間中的某段 (如碼元時間的一半 )維持高電平后就回復到零電平，邏輯 0只在該碼元時間的一半維持負電平后也回復到零電平? 非歸零碼 (NRZ)– 在整個碼元時間內都維持有效電平的編碼方式 ? 單、雙極性的歸零碼和非歸零碼單、雙極性的歸零碼和非歸零碼? a. 單極性非歸零碼單極性非歸零碼 c. 雙極性非歸零碼雙極性非歸零碼? b. 單極性歸零碼單極性歸零碼 d. 雙極性歸零碼雙極性歸零碼根據(jù)信息傳輸方式可分為? 平衡傳輸和非平衡傳輸– 平衡 傳輸?無論 “0”或 “1” 都需要傳輸脈沖信號；– 非平衡 傳輸?只有 “1”被傳輸?在指定的時刻沒有脈沖傳輸則表示 “0” 差分碼? 用時鐘周期 起點電平的變化與否 代表數(shù)據(jù) “1”、 “0”狀態(tài)的編碼 – 時鐘周期起點電平變化代表 “1”，不變化代表 “0”。– 差分碼按初始狀態(tài)為高電平或低電平，有相位截然相反兩種波形。起始信號為 低 電平起始信號為 高 電平a)平衡、歸零、雙極性b)平衡、歸零、單極性c)平衡、不歸零、單極性d)非平衡、歸零、雙極性e)非平衡、歸零、單極性f)非平衡、不歸零、單極性幾種基帶傳輸方式的編碼波形曼徹斯特編碼（ Manchester Encoding）? 曼徹斯特編碼規(guī)則– 把時間劃分為等間隔的小段– 其中每小段代表一個比特 (位 bit)– 每個比特時間又被分為兩半， 前半段 所傳信號是該時間段比特值的 反碼 ， 后半段 傳送的是該比特值 本身 。– 從高電平跳變到低電平表示 0，從低電平跳變到高電平表示 1。? 特點：– 其波形 中間點總有一次信號電平的變化 ，因而具有使網(wǎng)絡上各節(jié)點保持時鐘同步的內在時鐘信息– 信號本身攜帶有同步信息。無需另外傳送同步信號。曼徹斯特編碼（ Manchester Encoding）曼徹斯特編碼的相關波形? 數(shù)據(jù)? 時鐘? M編碼? 差分曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼– 時鐘周期起點電平的變化與否代表數(shù)據(jù)的 “1” 、“0” 狀態(tài) （時鐘周期起點電平變化為 “0”，不變?yōu)椤?”）– 波形 中間點總有一次信號電平的變化– 既具有差分碼的特點，又具有曼徹斯特編碼的特點 畫出二進制數(shù)據(jù) 01101011的數(shù)據(jù)波形、時鐘波形、 Manchester編碼波形和差分 Manchester編碼波形，設信號初始狀態(tài)為高電平。思考：如果信號初始狀態(tài)為低電平 ，編碼波形是否與上假設相同？ 完成作業(yè)第 1~5題。課堂作業(yè) 數(shù)據(jù)傳輸方式? 是指數(shù)據(jù)代碼的 傳輸順序 和數(shù)據(jù)信號傳輸時的 同步方式– 傳輸順序串行傳輸和并行傳輸– 同步方式 同步傳輸與異步傳輸 串行傳輸和并行傳輸 ? 串行傳輸（ Serial Transmission）– 數(shù)據(jù)流以串行方式 逐位 地在 一條信道 上 傳輸– 每次只能發(fā)送一個數(shù)據(jù)位– 發(fā)送方必須確定是先發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)的 高位還是低位 。同樣，接收方也必須知道所收到字節(jié)的第一個數(shù)據(jù)位應該處于什么位置– 串行傳輸具有 易于實現(xiàn) ，在長距離連接中可靠性高等優(yōu)點。 適合遠距離 的數(shù)據(jù)通信 ? 并行傳輸（ Parallel Transmission）– 數(shù)據(jù)以成組的方式在 兩條以上的并行通道 上同時傳輸– 可 同時傳輸一組數(shù)據(jù)位 ，每個數(shù)據(jù)位使用單獨的一條導線?如用 8條導線并行傳輸一個字節(jié)的 8個數(shù)據(jù)位，另外用一條 “選通 ”線通知接收者接收該字節(jié) ，接收方可對并行通道上各條導線的數(shù)據(jù)位信號并行取樣?采用并行傳輸傳輸字符時，便于收發(fā)雙方的