【正文】 調(diào)制或移頻鍵控法 FSK）： 將不同的數(shù)據(jù)信息（ 0和 1）調(diào)制 幅度 相同 , 但 不同頻率 的載波信號； 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 數(shù)字信息 數(shù)據(jù)幀 調(diào)頻 ?調(diào)制方法： ?調(diào)制方法： 調(diào)相： （相位調(diào)制或移相鍵控法 PSK）： 利用 相鄰載波信號 的相位變化 值來表示相鄰信號 是否具有相同的數(shù)據(jù)信息值， 此時的 幅度和頻率均不發(fā)生變化 。第 2章 數(shù)據(jù)通信原理 第 2章 數(shù)據(jù)通信原理 通信系統(tǒng)的基本組成 ?通信三要素： 信源 ： 信息的發(fā)送者（人，機器等） 信宿 ： 信息的接收者（人，機器等） 載體 ： 傳送信息的媒體（信道）； 信源 信宿 載體（信道） 噪聲源 信 道 信息可以單向傳輸?shù)耐緩剑? （包括傳輸媒體和中繼通信設(shè)施） ◆ 有線信道： 明線、電纜、光纖等，能量集中 ◆ 無線信道： 自由空間，紅外、微波等，能量發(fā)散 ◆ 模擬信道 ： 支持模擬信號傳輸：電話線、雙絞線等 信號的衰減，長距離的信號傳輸，需安裝放大器 ◆ 數(shù)字信道： 支持?jǐn)?shù)字信號傳輸（光纖等） 變換器 : 將信源發(fā)出的信息變換成適合在信道上 傳輸?shù)男盘枺簲?shù)字信號－－模擬信號的轉(zhuǎn)換 反變換器 ： 將信道上的信號還原成信宿能夠接收的信息 信道帶寬與信道容量 信道帶寬 ： 信道可以不失真地傳輸信號的頻率范圍 信道容量 ： 信道在單位時間內(nèi)可以傳輸?shù)淖畲笮盘柫? 數(shù)據(jù)傳輸速率 (bps)： 信道在單位時間內(nèi)可以傳輸?shù)淖畲蟊忍財?shù) 信道容量和信道帶寬成正比： 帶寬越大，容量越大 局域網(wǎng)帶寬： 10Mbps， 100Mbps， 1000Mbps 廣域網(wǎng)： 64Kbps、 2Mbps、 155Mbps、 622Mbps 差錯率 /誤碼率 由于噪聲的影響和信道帶寬的限制， 信號可能發(fā)生失真 差錯率 /誤碼率 ：傳輸比特總數(shù)與其中出錯比特數(shù)的比值 Pe = 出錯比特數(shù)傳輸 /比特總數(shù) 例： 傳輸 10000比特 , 有 2比特出錯， Pe ＝ 2/10000 差錯率越高表示信道的質(zhì)量越差 信道的差錯率與信號的傳輸速率 和傳輸距離成正比 變換器 /反變換器 — 調(diào)制 /解調(diào)與編碼 /解碼 模擬傳輸系統(tǒng)（電話網(wǎng)、 ） 數(shù)字傳輸系統(tǒng)（寬帶 ISDN等） ?調(diào)制 /解調(diào)： 利用模擬信道支持?jǐn)?shù)據(jù)信息傳輸?shù)募夹g(shù) 調(diào)制 ：將數(shù)據(jù)信息變換成適合于模擬信道上 傳輸?shù)碾姶挪ǎǚQ為載波）信號，（數(shù)字 模擬） 解調(diào) ：將從模擬信道上收取的載波信號還原成數(shù)據(jù)信息。 （模擬 數(shù)字） 調(diào)制解調(diào)器： 具有調(diào)制 /解調(diào) 功能的通信設(shè)備。 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 數(shù)字信息 數(shù)據(jù)幀 調(diào)相 ?調(diào)制方法： 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 數(shù)字信息 數(shù)據(jù)幀 調(diào)幅 調(diào)頻 調(diào)相 ?調(diào)制速率（波特率） 波特率 （信道速率），指調(diào)制設(shè)備每秒可調(diào)制的符號個數(shù)， 即信道上每秒傳輸?shù)姆杺€數(shù)。 45。 105 135。 195。 255。 315。 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ?二相調(diào)制：兩種相位變化表示 0， 1， N=2，表示 1比特 ?四相調(diào)制：四種相位變化表示 00,01,10,11, N=4，表示 2比特 ?八相調(diào)制：八種相位變化表示 000,001,010...,111， N=8，表示 3比特 ?在圖“相位 — 幅度組合調(diào)制”中，調(diào)制相位分別為 15?、 45?、 75?、105? 、 135? 、 … 、 345? ，并分別在 45? 、 135? 、 225?、 315?處采用兩種不同的幅度值。 ?調(diào)制 /解調(diào)器的選擇和應(yīng)用 1)性能：速率、功能等 2)用途：使用的場合 3)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 4)符合當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的入網(wǎng)規(guī)定 注意： Modem需 成對使用 ，所有通信雙方的 Modem一定要匹配 一臺 主呼 ，另一臺 被呼 用戶方一般為主呼 電話網(wǎng) PC機 1 ISP服務(wù)器 PC機 2 主呼 主呼 被呼 編碼 /解碼 (COding and DECoding) 實現(xiàn)模擬信息與數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換 生產(chǎn)控制、用數(shù)字信道傳輸模擬信息等 編碼 ：將模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程 解碼 ：將數(shù)字信號還原為模擬信息的逆過程 電話線 數(shù)字網(wǎng) 光纖 Modem Codec 電話線 光纖 Modem Codec 數(shù)字 模擬 數(shù)字 模擬 數(shù)字 脈碼調(diào)制技術(shù)（ PCM） 采樣 ：通過某種頻率的取樣脈沖將模擬信息的值取出， 變連續(xù)的模擬信息為離散信號。 通過規(guī)定一定的量化級，對取樣的離散值進行 “取整”量化，得到離散信號的具體數(shù)值。 通過調(diào)制 /解調(diào)、編碼 /解碼技術(shù)，可以保證計算機之間以數(shù)字信號的方式進行通信 編碼 /解碼 (COding and DECoding) 011 000 100 110 111 101 001 010 a) 信號的量化 b) 采樣信號幅度的量化 圖 25 脈碼調(diào)制（ PCM）的原理 數(shù)字信號的表示： 二進制數(shù)字（ 0， 1）對應(yīng)兩個電平 單極性脈沖： 無電壓（或者無電流）“ 0”， 恒定正電壓（或者有電流）“ 1” 雙極性脈沖 : 數(shù)字信號“ 0”或者“ 1”， 相同幅度的正電壓或者負(fù)電壓 1 0 ＋ 5v 0v 0 1 ＋ 5v 0v 5v 數(shù)字信號的發(fā)送和接收 發(fā)送 : 發(fā)送設(shè)備根據(jù)自身的時鐘分頻形成指定頻率（發(fā)送頻率）的數(shù)據(jù)波（脈沖序列），并發(fā)往線路 接收： 接收端設(shè)備則根據(jù)自身的時鐘形成指定頻率（接收頻率）的采樣脈沖，對信道上的數(shù)據(jù)波進行采樣 ,并通過設(shè)置閾值電平識別數(shù)據(jù)波對應(yīng)的值 傳輸編碼 ?字符編碼 ： 利用 0和 1比特的特定組合來表示字符 . BCD碼、 EBCDIC碼、 IA5碼、 ASCΠ 碼 (美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼 ) 圖形字符：數(shù)字、字母、運算符號、語句符號等 控制字符：傳輸控制、格式控制、信息分隔字符等 傳輸控制字符 ：用于控制信息的傳輸 SOH(標(biāo)題開始 0000001), STX(正文開始 0000010) ETX(正文結(jié)束 0000011) EOT( 傳輸結(jié)束 ,0000100), ENQ(詢問 ,0000101), ACK(確認(rèn) ,0000110), NAK(否認(rèn) ,0010101), DLE(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)義 ,0010000), SYN(同步 ,0010110), 格式控制字符 ：控制打印和顯示設(shè)備的信息格式和定位 BS(退格 ,0001000), LF(換行 ,0001010) CR(回車 ,0001101) 信息分隔字符 ：用于分隔信息 US(單元分隔 ,1/F), RS(記錄分隔 ,1/E), GS(組分隔 ,1/D), FS(文卷分隔 ,1/C)。 * 當(dāng)前比特的前半部分電平 不同于 前一比特的最終電平狀態(tài)（即 位間電平發(fā)生變化 ），表示“ 0” * 當(dāng)前比特的前半部分電平 相同于 前一比特的最終電平狀態(tài)（即 位間電平不發(fā)生變化 ），表示“ 1” 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 特點： 編碼中含有 同步信息 (每個比特中部的電平躍變信號 ) 接收方可以根據(jù)該同步信息及時調(diào)整接收脈沖的產(chǎn)生，可以支持較大數(shù)據(jù)塊的傳輸 要求發(fā)送 /接收設(shè)備支持較高頻率的發(fā) /收脈沖 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 曼碼 差分曼碼 通信編碼 并行傳輸 : 字符編碼的各個比特同時傳輸 特點： 一個比特時間內(nèi)可傳輸一個字符， 傳輸速度快， 每個比特傳輸要求一個單獨的信道支持，通信成本高， 遠(yuǎn)距離傳輸時，可靠性較低。 同步符號 ：標(biāo)識數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束 可能問題 ：假同步現(xiàn)象 — 數(shù)據(jù)塊中含有與同步符號相同的內(nèi)容 解決方法 ：增加匹配同步符號的難度 SYN,SYN,G,H, ?,B,A, SYN,D,E,SYN,SYN 傳輸方向 傳輸方式 ＃異步傳輸 特點： 字符內(nèi)部的各個比特采用固定的時間模式， 每個字符獨立傳輸， 字符之間間隔任意， 用獨特的起始位和終止位來限定每個字符。 起 終 始 止 位 1 1 1 0 1 0 1 0 位 線路空閑 線路空閑 起 始 位 一個字符 下一字符 傳輸方式 ?同步技術(shù) 目的： 保證接收方在時間上與發(fā)送方取得同步， 以便能夠正確地識別和接收發(fā)送方發(fā)來的數(shù)據(jù)。 外同步法 ：發(fā)送方在發(fā)數(shù)據(jù)前，先向接收方發(fā)一串同步時 鐘序列，接收方根據(jù)這一同步時序鎖定接收頻率。 接入 ：同步端口 接入電話網(wǎng)： 異步端口 傳輸方式 傳輸形式 單工傳輸 ：任意時刻只允許向一個方向進行信息傳輸， 半雙