数据通信理论知识1

通信就是将信息从源地传送到目的地。信息是通过通信系统传递的内容。

模拟信号：是在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。

数字信号：是信息用若干个明确定义的离散值表示的时间离散信号。

传送信号的通路叫做信道；传输模拟信号的信道叫做模拟信道；传输数字信号的信道叫做数字信道。

信源编码器的作用是进行摸/数转换。

未经调制的信号所占用的频率范围叫做基本频带，简称基带；局域网中信源编码器发出的信号往往是基本频带信号，简称基带信号。

 

 

1、传输速率：

数字通信系统的有效程度可以用码元传输速率和信息传输速率来表示。（码元：信号状态的种类，每个状态就是波形，每个波形就是一个码元。）。---码元速率（波特率）：即单位时间内载波参数变化的次数。--单位：波特Baud，简写B;

①　比特率：指单位时间内在信道上传送的数据量（比特数）--单位：比特每秒（bit/s）,简写b/s或bps

②　比特率与波特率的关系：比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数=波特率（B）X log2N(N:码元总类数)

③　信道带宽W=最高频率-最底频率

④　信噪比与分贝： S(信号功率)/N(噪声功率)=10^(分贝值/10)-----如：30db=10^3

⑤　无噪声时的数据速率：最大数据速率=2Wlog2N=Blog2N---W:带宽

⑥　有噪声时的数据速率：极限数据速率=带宽 X log2(1+S/N)

⑦　误码率Pc=错误码元数/码元总数

 

2、调制与编码

①　编码：用数字信号承载数字或模拟数据；

②　调制：用模拟信号承载数字或模拟数据；

  调制可分为基带调制和带通调制。

    基带调制：基带调制只对基带信号波形进行变换，并不改变其频率，变换后仍是基带信号。

        带通调制：带通调制使用载波将基带信号的频率迁移到较高频段进行传输。

（1）模拟信号调制为模拟信号：由于基带信号包含许多低频信息或直流信息，而很多传输介质不能传输这些信息，所以需要使用调制器对这些信号进行调制。方法有：调幅（AM）、调频（FM）、调相(PM)

（2）模拟信号调制为数字信号：采样（采样频率要大于2倍语音最大频率）、量化、编码

（3）数字信号调制为模拟信号：

①　幅移键控（ASK）：载波幅度随着基带信号的变化而变化。

②　频移键控(FSK):载波频率随着基带信号的变化而变化。

③　相移键控（PSK）:载波相位随着基带信号的变化而变化。

      BPSK:载波相位有2位。

      8PSK:3位、16PSK:4位

      DPSK:2DPSK

      QPSK：4PSK

 

 

题：

1、在异步通信中，每个字符包含1位起始位，7位数据位，1位奇偶位和1位终止位，每秒中传送200个字符，采用DPSK调制，则码元速率为_2000___,有效数据速率为__1400___.

  解析：（1+7+1+1）x200=2000---Blog2N=2000=Blog2N(N为2，这是因为DPSK为2位）--2000

，有效数据速率为7X200=1400

 

2、在相隔400KM的两地间通过电缆以4800b/s的速率传送3000比特长的数据包，从开始发送到接收完数据需要的时间是___，若同样的数据用4800b/s的卫星信道传送，则需要的时间是____.

注：电信号：1KM/5微秒   卫星：270ms   1ms=10^3微秒

T=发送时延+传播时延

 

T=3000/4800+400Km X5=625+2=627ms

 

 

双相码：双相码的每一位中有电平转换，如果缺少则视为无效代码。有两种形式：负到正为0，正到负为1，也可以是负到正为1，正到负为0，效率为50%。

曼彻斯特编码：是一种双相码，表达形式类似双相码，效率为50%。

差分曼彻斯特编码：也是一种双相码，中间电平起定时作用，不用于表示数据，信号开始时有电平变化则表示0，没有电平表示1。

 

数据交换方式：1、电路交换2、报文交换3、分组交换（数据报、虚电路）4、信元交换

 

数字传输系统：T1=1.544Mb/s  E1=2.048Mb/s  OC-1=51.84Mb/s  OC-3=OC-1*3=155.52mb/s=STM-1

 

接入技术：不对称：ADSL、VDSL  对称：HDSL、GSHDSL