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C2.2 数据通信方式并行通信(主要用于距离较近的数据传输 )串行通信(主要用于距离较远的数据传输 ,速度相对较慢)串行双工通信半双工通信 单工通信 全双工通信同步技术 位同步字符同步返返 回回 b0v 并行数据通信发送端数据位数据线校验b1 b2b3b4b5 b6b7b0接收端b1 b2b3b4b5 b6b7接收 端发送 端数据位数据线 v 串行数据通信b1b0b2b3b4b5b6b7位同步: 接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率来校正自 己的时间基准与时钟频率。实现方法有:1.外部同步法,在发送端发送一路数据信号的同时,另外发送一路同步时钟信 号。接受端据收到的时钟信号来校正时间基准和时钟频率,从而实现收发双方 的位同步。2.内部同步法,从含时钟编码的发送数据中提取同步时钟来实现位同步。字符同步:发送端以8位为一个单元进行发送,接受端也以8位为一个单元 进行接收。实现方法有:1.异步式:在传输字符时,给要传输的字符加入同步信息。2.同步式:在传输字符时,以块为单位进行数据传输,其同步信息在进行远距 离传输时包含在信息块的内部。同步技术位同步 :字符同步 :位同步,字符同步 字符同步起始位校验位同步信号停止位下一个 起始位8个数据位v 异步传输返返 回回数据 开始 标志8位控 制域数据域数据 结束 标志8位地 址域循环冗 余校验 位v 同步传输C2.3 数字信道的特性是一种离散的信道只能传输取离散值的数字信号。它的 带宽决定了信道中能不失真的传输脉冲序列的最高速率 。1. 波特率和信道容量码元:一个数字脉冲即为之。码元携带的信息量由码元 取得离散值个数决定。一个码元携带信息量(即比特数 )的计算方法: n=log2N N-码元取得离散值的个数3. 信道延迟信号在传播过程中,从源端到达宿端需要的时间 。500m同轴电缆的时延约2.5us,卫星月270ms。2. 误码率波特率和信道容量信道容量:单位时间内信道上传送的信息量(比特数)。波特率:即码元速率,表示单位时间内信号波形的变换次数,是通过信 道传输的码元个数。单位叫波特。尼圭斯特定理:说明有限带宽无噪声信道的极限波特率,即最大码元 速率: B = 2 * W (Baud) W-信道的带宽尼圭斯特定理指定的信道容量也叫尼圭斯特极限。在一定波特率下提高速率的途径是用一个码元表示更多的比特数。 如果将2比特编为一个码元,则数据速率可成倍提高。 R=B*log2N=2*W*log2N (b/s) N-电信号电平的级别,此处N=2表示码元取两个离散值0和1。尼圭斯特定理可表示为:最大数据传输速率=2*W*log2N (b/s)误码率PC=NE(出错的位数)/N(传输的总位数 )传输二进制位时出现的差错概率。表示如下:最大数据传输速率=W*log2(1+S/N) (b/s)计算机网络中,一般要求误码率低于10-6,即平均每传送1兆位才允许出错1 位。在误码率低于一定数值时,可以用差错控制的办法进行检查和纠正。香农定理:有噪声信道的极限数据速率计算方法。信噪比,S为信号的平均 功率,N为噪声平均功率 。由于在实际使用中,S与N比值太大,故常取其分贝数。如 S/N=1000时,信噪比为30分贝。分贝数的计算=10*log10S/N习题:要求理解公式:1. 码即元携带信息量(比特数)的计算方法: n=log2N N-码元取得离散值的个数2. 无噪声信道的极限波特率,即最大码元速率: B = 2 * W (Baud) W-信道的带宽3. 最大数据传输速率R = B*log2N = 2*W*log2N (b/s) 习题:1.电视频道的带宽为6MHZ,假定没有热噪声,如果数 字信号取4种离散值,那么可获得的最大数据速率是 多少? 已知: W= 6MHZ, N=4 且无噪声求 R.解:代公式 3 即可: R= 2*W*log2N =2 6 log24=24(Mb/s) 习题:2. 设信道带宽为3KHZ,信噪比为20dB,若传送二进制 数据信号,则可以达到的最大数据速率是多少?(信 噪比 = 10 * LG(S/N)) 最大数据传输传输 速率=W*log2(1+S/N) (b/s)已知: W= 3MHZ, 信噪比为为20dB求 R.解: 20= 10 * LG(S/N) = S/N=100R=3 log24(1+100)= 3 6.6582=19.975(kb/s)
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