高二上电子出版社计算机网络技术基础项目化教程课件项目3 认识数据通信系统

计算机网络技术基础 项目化教程 1 体验感知 提出问题 探究学习 关联拓展 巩固提高 1 2 3 4 5 项目三 CONTENTS 认识数据通信系统 2 初步了解物理层解决的一些技术问题。 对数据通信系统有基本了解。 掌握基本的信号传输技术、调制技术、编码技术、复用技术、同步技术、差错控制技术。 教学目标 3 体验一 体验二 使用示波器检测和观察计算机串口通信线路上的电信号 使用示波器检测和观察电话线路上的电信号 体验感知 1 4 思考 提出问题 信号在线路中是什么形式的？ 什么情况传输的信号是连续的电磁波？什么情况 传输离散的方波？ 每个波形只代表一位比特吗？ 如何表示计算机产生的“0”和“1”数据？ 2 5 探究学习—基本知识 3.1 通信基本概念 信息：信息是对客观事物的反应 数据：是事物的表示形式。连续变化的数据称为模拟数据，离散变化的数据称为数字数据 信号：信号是数据在传输过程中的物理表现形式。连续的电磁波，称为模拟信号；离散的方波，称为数字信号 信道：传输模拟信号的信道称为模拟信道；传输数字信号的信道称为数字信道。信道还有物理信道和逻辑信道之分。 3 6 探究学习—基本知识 3.2 调制和编码 调制：“调制”是将基带信号转换成适于信道传输的频带信号的过程。将已调信号恢复成原始的基带信号的过程称为“解调”。 基带信号：是未经过调制的数字信号或模拟信号，它是原始信号，也称为调制信号。 调制过程：是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号。 3 7 探究学习—基本知识 3.2 调制和编码 1、调制技术包括幅度调制、频率调制和相位调制 2、用来实现调制解调功能的设备称为调制解调器（Modem） 3 8 探究学习—基本知识 3.2 调制和编码 编码具体过程分为三步：采样、量化和编码 脉冲编码调制技术（Pulse Code Modulation，PCM）：是将模拟信号转换为数字信号的一种编码技术 3 9 探究学习—基本知识 3.2 调制和编码 常见的编码方法有非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码 3 10 探究学习—基本知识 3.3 数据通信系统模型 数据通信系统的一般结构包括三部分：数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）、数据通信设备（Data Communication Equipment，DCE）和通信线路组成 3 11 探究学习—基本知识 3.4 数据通信的性能指标 1、比特率 指单位时间内所传送的二进制代码的有效位数。 单位：bit/s，kb/s等 2、码元 是指信道上传输的一个数字脉冲或一个电磁波，它是信息传输的最小单位。 单位：个 3、 波特率 指在线路上每秒钟传送的码元个数。 单位：波特或Baud 衡量载波模拟信号的传输速率或数字脉冲的传输速率 3 12 探究学习—基本知识 3.4 数据通信的性能指标 4、数据传输速率 单位时间信道内传输的信息量，是用来衡量设备传输数据的能力。 单位：即比特率。bit/s，kb/s 信号经调制后的数据传输率公式是： S=Blog2N 其中：S—数据传输率；B—调制后的脉冲频率；N—调制电平数或码元状态数。 3 13 探究学习—基本知识 3.4 数据通信的性能指标 5、信道容量 指信道传输信息的最大能力，也称为极限传输速率，用来衡量信道承载信息的能力。 单位： bit/s 用来计算信道容量的公式，也称“香农定理”，它是有噪声有限带宽信道极限容量的计算方法。 C =Blog2(1+S/N) 其中：C—信道容量（bps）；B—信道带宽（Hz）；S—接收端信号的平均功率（W）；N—信道内噪声的平均功率（W）。 3 14 探究学习—基本知识 3.4 数据通信的性能指标 6、吞吐量 指单位时间内网络能够处理的信息总量，通常是指组成网络的设备单位时间内能够成功传输信息的总量，可以理解成设备或由设备组成的网络系统的最大数据传输率。 单位：bit/s 总线型网络的吞吐量=信道容量传输效率 7、误码率 指信息传输的错误率。 是衡量传输可靠性的指标。 计算公式： Pe=Ne/N 其中：Pe—误码率；Ne —出错的位数；N—传送的总位数。 3 15 探究学习—基本知识 3.4 数据通信的性能指标 8、信道带宽 指信道所能传输的信号频率宽度。 单位：赫兹，Hz 计算公式：最高频率-最低频率 9、信道的传播延迟 指信号从信源传播到信宿所需要的时间，也称为时延。 单位：秒，毫秒，微秒，s，ms，us等 计算公式：时延=距离/信号传播速度 3 16 探究学习—基本知识 3.5 数据传输技术 1、基带传输、频带传输、宽带传输 基带传输：在传输线路上直接传输未经调制的基带信号的方法称为基带传输。