数据通信基础知识ppt课件

信息是指包含在消息中对通信者有意义的内容。消
息是信息的载体，消息中可能包含有信息。
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2.1.1 信息(续1)
如何衡量消息中所包含的信息呢？消息中包含信 息量与接收者在收到此消息前对某事件存在的不 确定性有关。
1948年，香农在《通信的数学理论》论文中给出 了关于信息的度量公式，他把信息定义为熵的减 少，即“用来消除不确定性的东西”。
当信息被表示为数据时，数据中就包含了信息。因 此，信息可以通过解释数据来产生。
信息强调“处理”和“使用”两个方面，尤其是 “使用”。
数据分为模拟数据和数字数据。模拟数据在一段时 间内具有连续的值(如声音等)，而数字数据则具有 离散的值(如文本等)。.源自102.1.3 信号
1、信号的分类
信号是数据的具体表示形式。目前常用的是电信号。 对数据通信有用的几种分类：
(1)连续信号与离散信号 (2)随机信号与确定信号 (3)周期信号与非周期信号
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2.1.3 信号(续1)
2、信号的特性
信号的特性表现在时间特性和频率特性两个方面。 时间特性主要指信号随时间变化的特性。信号随时
间变化的表现包含了信号的全部信息量。 频率特性是指信号可用频谱函数来表示的特性。频
i0
i0
(2-2)
每个符号包含的平均信息量是
m1
m1
H nip lopig/n pilopig
i0
i0
(2-4)
平均信息量是每个符号所含信息量的统计平均值， 其单位为比特/符号。平均信息量又称为熵。
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2.1.2 数据
数据是对某一事实的不经解释并赋予一定含义的数 字、字母、文字等符号及其组合的原始表达。是消 息的一种表示形式，是传达某种意义或信息的实体。
谱函数表征信号的各频率成分，以及各频率成分的 振幅和相位。
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2.1.3 信号(续2)
3、信号的分析
一个通信系统的输入信号，称为激励；而输出信 号，称为响应。通信系统的功能和特性是通过怎 样的激劢而产生怎样的响应来体现的。
分析通信系统有两种方法：
时域分析法是利用信号的时间特性，把激励和响应看 成是时间函数的分析方法。
lim Wf () T
|FT()|2
T
(2-21)
功率谱密度的物理意义：以ω为中心的单位频谱
宽度内，信号f(t) 的频率分量对功率的贡献。
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2.2.2 信号的带宽
绝对带宽B——指信号频谱正频谱非零部分所对应 的频率范围。
零点带宽——指信号在0～ f b 的频率范围。
P(f)
P(f)
数据和信号的四种组合：
(1)数字数据，数字信号(如0/1→高低电平) (2)数字数据，模拟信号(如ASK、FSK和PSK) (3)模拟数据，数字信号(如话音信号的PCM调制) (4)模拟数据，模拟信号(如AM、FM和PM)
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第 2 章：内容提纲
2.1 信息、数据和信号 2.2 功率谱密度和信号带宽
第 2 章 数据通信基础知识
教学目的
通过本章学习，要 求掌握数据通信的 必备知识和常用术 语
学习内容
信息、数据和信号 功率谱密度和信号带宽 传输方式和传输速率 传输质量 通信编码
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第 2 章：内容提纲
2.1 信息、数据和信号 2.2 功率谱密度和信号带宽 2.3 传输方式和传输速率 2.4 传输质量 2.5 通信编码
I loga 1ploga p
(2-1)
对于一条含有m个符号的消息，每个符号出现的 概率不同。当m很大，共出现了n次，则它具有 的信息量是
Ii niPloP gi
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2.1.1 信息(续3)
整条消息所具有的信息量是所有这样的信息量在 不同的 i 值时之总和。
m1
m1
I niplopg i n pilopg i
根据香农理论，一条消息包含信息的多少称为信 息量。信息量的大小与消息所描述事件的出现概 率有关。如消息表示的事件是必然事件(概率为1)， 则该消息不含有任何信息量；如消息表示的事件 根本不可能发生(概率为0) ，则该消息含有无穷 的信息量。
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2.1.1 信息(续2)
香农规定，一条消息所荷载的信息量等于它所表 示的事件发生的概率P的倒数的对数。
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2.1 信息、数据和信号
2.1.1 信息
1975年有人曾对信息的定义做过统计，共有39种。 当时并没有公认、完整、统一的定义。
通信是在源点与终点之间传递信息。信息和消息是 两个不同概念的名词。
消息是指能向人们表达客观物质运动和主观思维活 动的文字、符号、数据、语音和图像等。它具有两 个特点为：①能被通信双方所理解； ②可以相互传 递。
频域分析法是利用信号的频率特性，把激励和响应经 过傅立叶变换，将时间变量变换为频率变量进行分析 的分析方法。
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2.1.3 信号(续3)
4、数据与信号
通信系统中的电信号有模拟信号和数字信号，而 数据又有模拟数据和数字数据。
无论是模拟数据还是数字数据都能编码成模拟信 号或数字信号。选择何种编码方式取决于需满足 的要求和可能提供的传输媒体和通信设施。
数据通信与计算机网络
（第 3 版）
课件
杨心强 陈国友编著
电子工业出版社
2007 年6 月
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1、在 OSI 的网络体系结构中，对等实体之间传输的信息 组成是 _____ 。
A . 接口控制信息 B ．协议控制信息 C ．接口数据单元 D ．协议数据单元
2、下面的协议中， ____ 是属于 TCP/IP 协议簇中的高层 协议，并且主要用途为完成传输电子邮件作用的。
2.3 传输方式和传输速率 2.4 传输质量 2.5 通信编码
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2.2 功率谱密度和信号的带宽
2.1.1 功率谱密度
对于任何一个有限时间的信号，它的频谱宽度却是 无限的，然而信号的大部分功率是集中在某个有限 的频谱宽度内的。因此，把包含信号大部分功率的 那部分频谱宽度，称为信号的有效带宽。
功率谱密度
A ． MHS B ． HTML C ． SMTP D ． SNM
3、在网络体系结构中，上下层之间的信息交换是依靠传 输服务数据单元（ SDU ）进行的。（ ）
4、在 OSI 的网络体系结构中，数据的加密和压缩等功能 是在表示层实现的。（ ）
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数据通信与计算机网络
第 2 章 数据通信基础知识
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