chap2數(shù)據(jù)通信技術(shù)-文庫吧資料
2025-01-05 14:29本頁面
【正文】 到1000km。計算機控制工程第二節(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！計算機控制工程第二節(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，很容易穿過建筑物，而且無線電波是全方向傳播。電磁波可運載的信息量與它的帶寬有關(guān)。頻率（ f）： 電磁波每妙振動次數(shù)，單位赫茲（ Hz）波長（ λ）：兩個相鄰的波峰或（波谷）之間距離。單模光纖 ：光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。計算機控制工程第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)光纖： 計算機 ： 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)計算機控制工程第二節(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 ：所有的計算機都是無可救藥的慢，網(wǎng)絡(luò)應(yīng) 該不惜任何代價避免計算，不管浪費的帶 寬有多少。典型基帶電纜最大距離限制在幾公里內(nèi)，寬帶電纜可達到幾十公里。電纜中央為一根單芯銅導(dǎo)線。 普遍使用傳輸速率 16Mbps， 最大傳輸距離是幾百米。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。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)。安裝方便、可靠性好，抗干擾能力強，特別適用短距離的傳輸，特別適用于局域網(wǎng)中的通信。 缺點：通信容量小、易受外界干擾，線路損耗大； 優(yōu)點：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。計算機控制工程架空明線： 最早使用傳輸介質(zhì)。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、維護等費用總和。計算機控制工程 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)是信息傳送載體，即通信線路或物理通道。為了防止干擾，使用保護帶隔離通道。幀起始 控制信息 數(shù)據(jù) 幀結(jié)束校驗和0 – n bit8bit 8bit832m計算機控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識目的 :為了有效地利用傳輸系統(tǒng)，希望通過同時攜帶多個信號來高效地使用傳輸介質(zhì)，就需要采用多路復(fù)用技術(shù)：頻分多路復(fù)用 FDM和時分多路復(fù)用 TDM多路復(fù)用（ multiplexing）六頻分多路復(fù)用（ FDM） 介質(zhì)的可用帶寬往往超過給定信號所需要的帶寬，如果每個信號以不同的載波頻率進行調(diào)制，而且每個載波頻率是完全獨立的，即信號的帶寬不互相重疊，那么就可以同時攜帶多路信號。第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識計算機控制工程第一節(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）。外同步法 ：根據(jù)發(fā)送端發(fā)送的同步時鐘作為接受端同步標(biāo)準(zhǔn)的方法。使接受端接受的每一碼元都和發(fā)送端準(zhǔn)確保持同步。信道容量由信道頻帶（帶寬） HZ， 可使用的時間 T及能通過的信號功率與噪聲功率之比決定，信道容量表達式為：信道容量C： 信道容量 (bps)； B： 信道帶寬（ Hz)；S: 接受端信號的平均功率（ W）；N: 信道內(nèi)噪聲平均功率（ W）； 計算機控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識同 步 :接受端按照發(fā)送端所發(fā)送碼元的重復(fù)頻 率及起止時間來接受數(shù)據(jù)，使收發(fā)雙方 在時間基準(zhǔn)上保持一致同步技術(shù)五同步過程 :在通信過程中，接受端根據(jù)發(fā)送端發(fā)送 數(shù)據(jù)的起止時間和重復(fù)頻率校正自己的 時間基準(zhǔn)與重復(fù)頻率的過程。（ 3）誤字率 Pw： 接受的錯誤碼字占傳輸總碼字?jǐn)?shù) 的比例。出錯率表示方法有：出錯率（ 1）誤特率 Pb： 接受的錯誤比特數(shù)占傳輸總比特 數(shù)的比例。計算機控制工程第一節(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。 傳輸速率 S為：信號脈沖重復(fù)周期（碼元周期）1個脈沖信號代表的有效狀態(tài)數(shù)，為 2的整冪數(shù):單位脈沖表示比特數(shù)。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 )。原因： 噪聲的存在將使編碼級數(shù)不可能無限增加 。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。 如：持續(xù)時間 560個比特(56Kbit/s)計算機控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識香農(nóng) （ Shanon） 定理（有限帶寬噪聲信道）信噪比（ S/N)： 信號功率和噪聲功率之比。216。216。216。V 最大數(shù)據(jù)率 (C) 2 6200 bps 4 12400 bps 8 18600 bps16 24800 bps32 31000 bps計算機控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識如果是非理想信道情況又會如何？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)。通常在截止頻率 fc（ Hz） 以上的所有諧波衰減極大。01010 1 1 0 0 0解：對此信號進行傅立葉變換：Tt/us計算機控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識同理：計算機控制工程第一節(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?。對于任意給定的 g(t)， 通過數(shù)學(xué)分析可得到：思考：傅立葉變換與數(shù)據(jù)通信的關(guān)系。全雙工通信效率高，控制簡單，但組成系統(tǒng)造價高，適于計算機之間通信。K1發(fā)送裝 置接受裝置接受裝置發(fā)送裝置K2數(shù)據(jù)信道檢測信號計算機控制工程第一節(jié) 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識?雙向同時通信 ：數(shù)據(jù)信息能同時兩個方向進行通
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