【正文】 － 43)原 = 10101011 絕對(duì)值部分每一位取反后為： (－ 43)反 = 11010100 末位加 “ 1‖得到： (－ 43)補(bǔ) = 11010101 整數(shù)（定點(diǎn)數(shù)）的表示 ?補(bǔ)碼計(jì)算規(guī)則： [ X177。 如： 9600bps(9600b/s)、56 Kbps(56Kb/s) – ―千比特／秒 ” (Kb/s)， 1Kb/s = 103 比特／秒 = 1000 b/s – ―兆比特／秒 ” (Mb/s)， 1Mb/s = 106 比特／秒 = 1000 Kb/s – ―吉比特／秒 ” (Gb/s)， 1Gb/s = 109 比特／秒 = 1000 Mb/s – ―太比特／秒 ” (Tb/s)， 1Tb/s = 1012比特／秒 = 1000 Gb/s 2 計(jì)算機(jī)中信息的表示 計(jì)算機(jī)中的數(shù)值信息的表示 ?整數(shù) 和 實(shí)數(shù) :它們都是用二進(jìn)制表示的 ， 但表示方法有很大差別 。 存儲(chǔ)容量 ?存儲(chǔ)容量的度量單位要比字節(jié)或字大得多 ， 存儲(chǔ)容量使用 2的冪次作為單位有助于存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì) ， 經(jīng)常使用的單位有： – “ 千字節(jié) ” (KB)， 1KB = 210字節(jié) = 1024B – ―兆字節(jié) ” (MB)， 1MB = 220字節(jié) = 1024KB – ―吉字節(jié) ” (GB)， 1GB = 230字節(jié) = 1024MB（ 千兆字節(jié) ） – “ 太字節(jié) ” (TB)， 1TB = 240字節(jié) = 1024GB（ 兆兆字節(jié) ） 比特的傳輸 ?在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸二進(jìn)制信息時(shí) ， 由于是一位一位串行傳輸?shù)?,傳輸速率的度量單位與上述有所不同 ， 且使用的是十進(jìn)制 。 ? 寄存器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器在電源切斷以后所存儲(chǔ)的信息會(huì)改變，它們稱為易失性存儲(chǔ)器?，F(xiàn)代微電子技術(shù)已經(jīng)可以在一塊半導(dǎo)體芯片上集成以億計(jì)的微小的電容，它們構(gòu)成了可存儲(chǔ)大量二進(jìn)位信息的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。電容將被充電，電壓撤消以后，充電狀態(tài)仍會(huì)保持一段時(shí)間。 比特的存儲(chǔ) ? 另一種存儲(chǔ)二進(jìn)位信息的方法是使用電容器。 ? 一個(gè)觸發(fā)器可以存儲(chǔ) 1個(gè)比特，一組 (例如 8個(gè)或 16個(gè) )觸發(fā)器可以存儲(chǔ) 1組比特，它們稱為“寄存器”。觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，可分別用來表示 0和 1，在輸入信號(hào)的作用下，它可以記錄 1個(gè)比特?！硎?） – 取反 （ 也稱 “ 非 ” 運(yùn)算 ， 用符號(hào) “ NOT‖或 “ － ” 表示 ） – 異或 （ 兩個(gè)值不同時(shí)為真 ， 相同時(shí)為假 ， 用符號(hào) “ XOR‖表示 ） – 運(yùn)算規(guī)則如下： 邏輯加 邏輯乘 取反 異或 0 0 1 1 0 0 1 1 0 → 1 0 0 1 1 ∨ 0 ∨ 1 ∨ 0 ∨ 1 ∧ 0 ∧ 1 ∧ 0 ∧ 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 → 0 0 1 1 0 – 兩個(gè)多位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí) ， 按位獨(dú)立進(jìn)行 ， 相鄰位之間不發(fā)生關(guān)系 比特的存儲(chǔ) ? 存儲(chǔ) (記憶 )1個(gè)比特需要使用具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的設(shè)備，例如開關(guān)、繼電器、燈泡等。另一種稍大些的數(shù)字信息的計(jì)量單位是“ 字節(jié) ”（ byte,binary term的縮寫），一般用大寫字母“ B‖表示。比特在不同的應(yīng)用中有不同的含義 ? 表示一個(gè)比特需要使用兩個(gè)狀態(tài)，如開關(guān)的開或關(guān)等。它只有兩種狀態(tài)（取值）：或者是數(shù)字 0，或者是數(shù)字 1 ? 比特是組成信息的最小單位。 A、有線電視系統(tǒng) B、尋呼系統(tǒng) C、蜂窩移動(dòng)系統(tǒng) D、無繩電話系統(tǒng) 2移動(dòng)通信系統(tǒng)中，手機(jī)屬于______________ A、 集群調(diào)度系統(tǒng) B、蜂窩移動(dòng)系統(tǒng) C、 尋呼系統(tǒng) D、衛(wèi)星系統(tǒng) 第一代個(gè)人移動(dòng)通信技術(shù)采用的是 _________ A、數(shù)字技術(shù) B、模擬技術(shù) C、時(shí)分多址技術(shù) D、碼分多址技術(shù) 3關(guān)于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，下列（ ）不是它的目標(biāo)。通過資源的最佳自適應(yīng)分配和頻譜效率最優(yōu)化，它可支持所有的 3G業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)與因特網(wǎng)直接相連。 – 由我國獨(dú)自制定。是將無線通信與互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信相結(jié)合的新一代移動(dòng)通信技術(shù)，其規(guī)范由國際電聯(lián) (ITU)提出，稱為 IMT2022意指在 2022年左右開始商用并工作在2022MHz(2GHz)頻段上的國際移動(dòng)通信系統(tǒng)。 ? 第 3代移動(dòng)通信系統(tǒng) (3G)正在迅速興起，它將實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的多媒體通信。 ? 第 2代移動(dòng)通信系統(tǒng)在提供話音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面已取得了很大的成功，而且技術(shù)還在發(fā)展。稱之為蜂窩式模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)。 ?與固定通信相比，移動(dòng)通信能克服通信終端位置對(duì)用戶的限制，快速和及時(shí)地傳遞信息。 A、地面微波接力 B、衛(wèi)星 C、對(duì)流層散射 D、光纖 移動(dòng)通信 移動(dòng)通信的概念 ?移動(dòng)通信指的是處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象之間的通信 ?包括蜂窩移動(dòng)、集群調(diào)度、無繩電話、尋呼系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)。 A、無線電波 B、微波 C、激光 D、超聲波 在地面微波接力通信中，中繼站的間距一般為（ ）左右 A、 5km B、 50km C、 500km D、 5000km 下列（ ）不屬于無線電波。 三顆同步定點(diǎn)軌道 衛(wèi)星就可以覆蓋地球的幾乎全部面積，可以進(jìn)行二十四小時(shí)的全天候通信。 衛(wèi)星通信 ? 通信衛(wèi)星工作原理 從地面站 1發(fā)出的無線電信號(hào) ，被衛(wèi)星通信天線接收后 ， 首先在通信轉(zhuǎn)發(fā)器中進(jìn)行 放大 、 變頻 和功率放大 ， 然后由衛(wèi)星的通信天線把放大后的信號(hào)重新發(fā)向地面站 2， 從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)地面站或多個(gè)地面站的遠(yuǎn)距離通信 。 微波通信 ? 微波通信優(yōu)點(diǎn) ： – 容量大 – 可靠性高 – 建設(shè)費(fèi)用低 – 抗災(zāi)能力強(qiáng) 衛(wèi)星通信 ?利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩或多個(gè)地球站之間的通信。 是微波接力通信向太空的延伸 。 一般為 50公里左右 。 ? 具有類似光波的特性，在空間主要是直線傳播，也可以從物體上得到反射 ? 它不能象中波那樣延地球表面?zhèn)鞑?，因?yàn)榈孛鏁?huì)很快把它吸收掉 ? 它也不像短波那樣，可以經(jīng)電離層反射傳播到地面上很遠(yuǎn)的地方，因?yàn)樗鼤?huì)穿透電離層，進(jìn)入宇宙空間，而不再返回地面 微波通信 ? 微波通信方式 ： – 地面微波接力通信 – 衛(wèi)星通信 – 對(duì)流層散射通信 微波通信 地面微波接力通信 如終端站 A， 通過地面中繼站 C，D， E, F， ...， 與另一終端站 B 進(jìn)行通信 。 ? 波長(zhǎng)很短，通常為 1米至 1毫米。 無線通信系統(tǒng) ?無線電波可以按頻率（或波長(zhǎng)）分成中波、短波、超短波、和微波。 ? 全光網(wǎng) AON（ All Optical Network） ： 光信息流在通信網(wǎng)絡(luò)中的傳輸及交換時(shí)始終以光的形式存在，不需要經(jīng)過光 /電、電 /光轉(zhuǎn)換。 普通光纖網(wǎng)絡(luò)中的信息在傳輸時(shí)每隔 200km～ 500km間需加入電放大器，將光信號(hào)還原成電信號(hào)進(jìn)行放大，然后再轉(zhuǎn)換成光信號(hào)繼續(xù)傳輸。 光纖通信 ?光纖通信優(yōu)點(diǎn) – 數(shù)字傳輸 – 傳輸頻帶非常寬，通信容量大 – 不受高壓線和雷電的電磁干擾、抗核輻射能力強(qiáng) – 無串音干擾，保密性強(qiáng)，不易被竊聽或截取數(shù)據(jù) – 重量輕，便于運(yùn)輸和鋪設(shè) – 傳輸損耗小，無中繼通信距離長(zhǎng) – 數(shù)據(jù)速率為 420Mbps、距離為 119km、無中繼器時(shí)，誤碼率為 108 ?光纖通信缺點(diǎn) – 精確連接兩根光纖比較困難 光纖通信 ? 光纖通信的瓶頸之一是光信號(hào)的傳輸距離 。經(jīng)過調(diào)制后的光信號(hào)通過光纖傳送到接收端，信號(hào)經(jīng)放大后由光檢測(cè)器 (半導(dǎo)體光電管 )進(jìn)行檢測(cè)、解調(diào)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)之后輸出。 光纖工作原理 光線 光波在光纖中的傳播 ?光波在纖芯中的傳輸原理 – 當(dāng)光線的入射角足夠大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)全反射，重復(fù)此過程，光就沿著光纖傳播下去。為了保護(hù)光纖，包層外通常還覆蓋保護(hù)層和絕緣層等。 ? 光纖具有把光封閉在纖芯中并沿纖芯軸向進(jìn)行傳播的功能。 光纖結(jié)構(gòu) 包層 纖芯 光纖的構(gòu)成 ? 光導(dǎo)纖維也為稱光纖，由折射率較高的纖芯和折射率略低的包層組成。 ? 例如：有線電視信號(hào)，它通過同軸電纜入戶，這個(gè)電纜同時(shí)承載有多個(gè)電視臺(tái)的信號(hào)，家里的多個(gè)電視機(jī)可以接受相同的或者不相同電視臺(tái)信號(hào)，每臺(tái)電視機(jī)接受什么信號(hào)由該臺(tái)電視機(jī)的選臺(tái)器決定。 ? 過程：發(fā)信端的各路信號(hào)對(duì)不同載波頻率進(jìn)行調(diào)制，分別搬移到不同頻帶后，同時(shí)在同一線路上傳輸。 – 寬帶同軸電纜 (特征阻抗 75Ω) ?有線電視系統(tǒng)（模擬信號(hào)） ?帶寬可達(dá) 300～ 400MHz，主要用于傳輸電視信號(hào)，最大傳輸距離可達(dá)幾 km甚至幾十 km。 雙絞線 ?特點(diǎn)： – 數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)均可傳輸 – 各線對(duì)采用雙絞線，減少了各線對(duì)之間的串?dāng)_ – 頻帶較電話線寬，每對(duì)線可傳輸 60路電話信號(hào)，多線對(duì)能提供上千個(gè)話路，適用于干線通信 ?缺點(diǎn)： – 容易受到外部高頻電磁波干擾，且線路本身會(huì)產(chǎn)生一定噪聲，誤碼率較高 – 如用作數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，每隔一定距離需要使用中繼器或放大器 ?常見應(yīng)用 – 電話系統(tǒng)（模擬信號(hào)） – 局域網(wǎng)（數(shù)字信號(hào)） 雙絞線 同軸電纜 ?同軸電纜是一組同心圓 ?最外圈是絕緣保護(hù)層， ?緊貼著的是一圈起屏蔽作用的金屬編織層， ?再里面是絕緣填料，用來分隔編織的外導(dǎo)體與內(nèi)導(dǎo)體， ?內(nèi)導(dǎo)體可以用單股實(shí)心線，或者多股絞合線。 – 雙絞線可以用于傳輸模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸。 幾種通信系統(tǒng) –有線載波通信 –光纖通信 –微波通信 –衛(wèi)星通信 –移動(dòng)通信 有線通信系統(tǒng) 無線通信系統(tǒng) 移動(dòng)通信系統(tǒng) 雙絞線 ?雙絞線 – 相互絞合成均勻螺紋狀的導(dǎo)線所組成的一條傳輸線路。數(shù)據(jù)在其中傳輸時(shí)不僅可獲得較高的傳輸效率，且易于保證傳輸?shù)恼_性、可靠性 – 無線傳輸介質(zhì)：無線電波、微波、紅外線和激光等。 數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo) ?信道帶寬 ：一個(gè)信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率稱為該信道的帶寬，也稱為信道容量 ?數(shù)據(jù)傳輸速率 ：簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)率（ data rate）。 交換技術(shù)的分類 ?優(yōu)點(diǎn)： – 線路利用率高； – 收發(fā)雙方不需同時(shí)工作，當(dāng)接收方忙碌時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可以作為它的緩沖； – 可以給數(shù)據(jù)包建立優(yōu)先級(jí)，使得一些重要應(yīng)用的數(shù)據(jù)包能優(yōu)先傳遞。通信網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)為其相連的每條鏈路準(zhǔn)備了一個(gè)緩沖區(qū)，每個(gè)數(shù)據(jù)包按照去向不同送入各個(gè)緩沖區(qū)排隊(duì)，當(dāng)某一條鏈路空閑時(shí)，就從相應(yīng)的緩沖區(qū)中取出一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到下一結(jié)點(diǎn)，下一結(jié)點(diǎn)再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)包到達(dá)接收端。數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度通常為幾十到幾百個(gè)字節(jié)。 – 如：電話交換機(jī) ?優(yōu)點(diǎn)：交換方式簡(jiǎn)單，適合遠(yuǎn)距離成批數(shù)據(jù)傳輸，建立一次連接可傳送大量數(shù)據(jù)。 – 交換技術(shù)能為任意兩個(gè)需要進(jìn)行通信的終端之間建立一個(gè)臨時(shí)的通信鏈路，通信結(jié)束后再拆除鏈路。 – 例如，每個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)唯一的 m位代碼（芯片序列），當(dāng)需要發(fā)送比特 1時(shí)，站點(diǎn)發(fā)送其芯片序列；當(dāng)需要發(fā)送比特 0時(shí)，站點(diǎn)發(fā)送其芯片序列的補(bǔ)碼。在單一光纖內(nèi)同步傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光波，使得數(shù)據(jù)傳輸速度和容量獲得倍增 多路復(fù)用技術(shù) ?碼分多路復(fù)用（手機(jī)） – 用于無線移動(dòng)通信。所有不同頻率的載波可在同一時(shí)間通過同一導(dǎo)線而不會(huì)相互干擾 ?頻分制通信又稱載波通信，它是模擬通信的主要手段 ?有線電視就采用頻分多路復(fù)用技術(shù)在同一電纜上傳輸許多電視臺(tái)的不同節(jié)目 頻分 多路復(fù)用 頻分多路復(fù)用的應(yīng)用 ?有線電視頻道： 1頻道 2頻道 MHz 3頻道 MHz 4頻道 MHz 5頻道 MHz 6頻道 MHz 7頻道 MHz 8頻道 MHz 9頻道 MHz 10頻道 MHz 11頻道 MHz 12頻道 MHz ?波分多路復(fù)用（ WDM） – 頻分多路復(fù)用技術(shù)使用在光纖通信中時(shí)，就稱為波分多路復(fù)用。即各終端設(shè)備（計(jì)算機(jī)）以事先規(guī)定的順序輪流使用同一傳輸線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 多路復(fù)用技術(shù) 信道 多路復(fù)用器 多路復(fù)用器 終端 終端 終端 終端 終端