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网络与通信技术(9-2)

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《通信与网络技术》课件

《通信与网络技术》课件

03
网络技术基础
计算机网络的形成与发展
计算机网络的形成
随着计算机技术的不断发展，人们开始将多台计算机连接起 来，实现资源共享和信息交换。
计算机网络的发展
经历了从简单到复杂、从局部到全球的发展过程，形成了现 代的互联网。
网络的拓扑结构与分类
网络的拓扑结构
是指网络中各个节点之间的连接方式和布局。
网络的分类
网卡
是计算机与网络连接的接 口卡，实现数据的传输和 控制。
04
无线通信与移动网络
无线通信原理与技术
无线通信原理
无线通信利用电磁波传输信号， 涉及无线电波的传播、调制和解 调等基本技术。
无线通信技术分类
无线通信技术可分为长波通信、 中波通信、短波通信、微波通信 等，每种技术有其特定的应用场 景和优势。
将高频信号还原为低频信号的过程， 以便接收端识别。相应的解调方式有 鉴频、鉴相和鉴幅。
通信信道及其容量
通信信道
传输信号的媒介，可以分为有线信道和无线信道。
信道容量
信道传输信息的最大速率，单位是比特每秒（bps）。
通信协议与标准
通信协议
为保证通信过程顺利实现而制定的规则和技术规范。
标准
为不同厂商和组织之间实现互操作而制定的统一规范。常见的通信协议和标准有TCP/IP协议族、IEEE 802.11标准（Wi-Fi）等。
云计算、大数据与人工智能在网络中的应用
云计算
通过网络提供可伸缩的、动态的虚拟 化资源服务，用户可以按需使用和管 理。
大数据
人工智能
利用机器学习、深度学习等技术，使 计算机能够模拟人类的智能行为，实 现人机交互。
通过处理海量数据，挖掘出有价值的 信息，用于决策支持、商业分析等。

网络通信技术发展与应用作业指导书

网络通信技术发展与应用作业指导书

网络通信技术发展与应用作业指导书第1章网络通信基础 (4)1.1 网络通信概述 (4)1.1.1 基本概念 (4)1.1.2 发展历程 (4)1.1.3 通信模型 (4)1.2 网络通信协议 (4)1.2.1 TCP/IP协议 (4)1.2.2 HTTP协议 (4)1.2.3 FTP协议 (4)1.2.4 SMTP协议 (5)1.3 网络体系结构 (5)1.3.1 OSI模型 (5)1.3.2 TCP/IP模型 (5)1.3.3 五层模型 (5)第2章数据传输技术 (5)2.1 传输介质 (5)2.1.1 有线传输介质 (5)2.1.2 无线传输介质 (5)2.2 数据传输模式 (6)2.2.1 并行传输 (6)2.2.2 串行传输 (6)2.3 差错控制 (6)2.3.1 差错检测 (6)2.3.2 差错纠正 (6)2.3.3 流量控制 (6)2.3.4 数据压缩 (6)第3章网络拓扑结构 (6)3.1 星型拓扑 (6)3.1.1 结构特点 (7)3.1.2 应用场景 (7)3.2 环型拓扑 (7)3.2.1 结构特点 (7)3.2.2 应用场景 (7)3.3 总线型拓扑 (7)3.3.1 结构特点 (7)3.3.2 应用场景 (8)3.4 网状拓扑 (8)3.4.1 结构特点 (8)3.4.2 应用场景 (8)第4章局域网技术 (8)4.1 以太网 (8)4.1.2 技术标准 (8)4.1.3 发展历程 (8)4.2 交换式局域网 (9)4.2.1 概述 (9)4.2.2 技术特点 (9)4.2.3 常见交换机技术 (9)4.3 虚拟局域网 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 技术原理 (9)4.3.3 应用场景 (9)4.3.4 管理与配置 (9)第5章广域网技术 (9)5.1 电话网络 (9)5.1.1 电话网络的体系结构 (10)5.1.2 电话网络的传输特性 (10)5.1.3 电话网络在广域网中的应用 (10)5.2 分组交换网络 (10)5.2.1 分组交换网络原理 (10)5.2.2 分组交换网络的分类 (10)5.2.3 分组交换网络在广域网中的应用 (10)5.3 帧中继 (10)5.3.1 帧中继的技术特点 (10)5.3.2 帧中继的工作原理 (10)5.3.3 帧中继在广域网中的应用 (10)5.4 ATM技术 (10)5.4.1 ATM技术的体系结构 (10)5.4.2 ATM技术的传输特性 (11)5.4.3 ATM技术在广域网中的应用 (11)第6章无线网络通信技术 (11)6.1 无线局域网 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 技术标准 (11)6.1.3 应用场景 (11)6.2 无线城域网 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 技术标准 (11)6.2.3 应用场景 (11)6.3 蓝牙技术 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 技术特点 (11)6.3.3 应用场景 (11)6.4 移动通信技术 (12)6.4.1 概述 (12)6.4.3 应用场景 (12)第7章网络互联技术与设备 (12)7.1 路由器 (12)7.1.1 路由器概述 (12)7.1.2 路由器的工作原理 (12)7.1.3 路由器的分类与功能 (12)7.2 交换机 (12)7.2.1 交换机概述 (12)7.2.2 交换机的工作原理 (12)7.2.3 交换机的分类与功能 (13)7.3 网关 (13)7.3.1 网关概述 (13)7.3.2 网关的工作原理 (13)7.3.3 网关的分类与功能 (13)7.4 防火墙 (13)7.4.1 防火墙概述 (13)7.4.2 防火墙的工作原理 (13)7.4.3 防火墙的分类与功能 (13)第8章网络管理技术 (13)8.1 网络管理概述 (13)8.2 SNMP协议 (14)8.3 CMIP协议 (14)8.4 网络管理工具 (14)第9章网络安全技术 (14)9.1 加密技术 (14)9.1.1 基本概念 (15)9.1.2 分类 (15)9.1.3 常用算法 (15)9.2 鉴别与授权 (15)9.2.1 基本概念 (15)9.2.2 方法 (15)9.2.3 应用 (15)9.3 入侵检测与防御 (15)9.3.1 基本原理 (15)9.3.2 方法 (15)9.3.3 应用 (16)9.4 防病毒技术 (16)9.4.1 基本原理 (16)9.4.2 方法 (16)9.4.3 应用 (16)第10章网络通信技术的发展与应用 (16)10.1 物联网技术 (16)10.2 云计算与大数据 (16)10.4 未来网络通信技术的发展趋势与应用前景 (17)第1章网络通信基础1.1 网络通信概述网络通信是现代信息技术领域的核心内容，它涉及数据在不同地理位置的计算机或设备之间的传输。

《通信与网络技术》课程标准

《通信与网络技术》课程标准

《通信与网络技术》课程标准一、课程性质与目标《通信与网络技术》是计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在培养学生掌握通信与网络的基本理论、技术和方法，具备通信与网络系统的设计、开发、维护和管理能力。

本课程是一门综合性较强的课程，涉及到通信原理、计算机网络、数据通信、网络安全、多媒体通信等多个领域。

本课程的目标是使学生掌握通信与网络的基本概念、原理和技术，了解通信与网络的发展趋势，能够运用所学知识解决实际问题，具备团队协作和创新能力。

二、教学内容与要求教学内容包括通信与网络的基本概念、通信原理、数据传输、网络体系结构、局域网、广域网、无线网络、网络安全、多媒体通信等。

要求学生掌握通信与网络的基本原理和技术，了解各种网络协议和标准，能够运用所学知识进行网络系统的设计、开发、维护和管理。

三、教学方法与手段1. 理论教学与实践教学相结合：本课程采用理论教学与实践教学相结合的教学方法，通过实验、课程设计、项目实践等多种形式，使学生掌握通信与网络技术的实际应用。

2. 案例教学：在教学中引入实际案例，帮助学生理解通信与网络技术的实际应用，提高学生的学习兴趣和动力。

3. 课堂讨论：鼓励学生参与课堂讨论，培养他们的思辨能力和表达能力。

4. 多媒体教学：利用多媒体手段，包括课件、视频、案例分析等多种形式，提高教学效果和质量。

四、教学评价方式本课程的考核方式包括平时成绩和期末考试两部分。

平时成绩包括出勤率、作业完成情况、实验成绩等；期末考试采用闭卷笔试的形式，考查学生对通信与网络技术的掌握情况。

同时，鼓励学生积极参加课外实践活动和项目实践，以丰富他们的实践经验和学习体验。

五、师资队伍与教学资源本课程的教学团队由具有丰富教学经验和行业背景的教师组成，他们具有硕士及以上学历，具备通信与网络领域的专业知识和技能。

同时，学校拥有丰富的实验设备、教学资源和实践基地，为学生提供良好的学习环境和条件。

六、课程建设规划为了提高《通信与网络技术》课程的教学质量和水平，我们计划进行以下课程建设规划：1. 完善教学资源：更新和完善实验设备、教学资源和实践基地，为学生提供更好的学习环境和条件。

通信行业移动通信网络原理(知识点)

通信行业移动通信网络原理(知识点)

通信行业移动通信网络原理（知识点）移动通信网络是现代社会中不可或缺的一部分，它为人们提供了便捷、高效的通信手段。

而了解移动通信网络的原理，不仅可以帮助我们更好地使用通信设备，还能够对未来通信技术的发展有所预测。

本文将介绍通信行业移动通信网络的一些基本原理和知识点。

一、移动通信网络基本概念移动通信网络是通过无线通信技术实现移动设备之间的通信的网络系统。

它由基站、移动设备和核心网组成。

基站负责与移动设备之间的无线信号传输，核心网则负责处理和转发通信数据。

二、移动通信网络的基本原理1. 频率复用移动通信网络中，频率是通信的核心资源。

由于频谱资源有限，需要实现频率的复用。

频率复用可以通过分时复用、分频复用和空间复用等技术来实现。

2. 信道分配移动通信网络中，每个移动设备都需要分配一个独立的信道来进行通信。

信道分配可以通过固定分配和动态分配两种方式实现。

固定分配适用于需要长时间通信的设备，而动态分配则适用于通信时间短暂的设备。

3. 蜂窝覆盖移动通信网络使用蜂窝覆盖的方式来提供通信服务。

蜂窝覆盖将通信区域划分为多个小区域，每个小区域都由一个基站来负责信号的传输。

这种方式可以提高信号的覆盖范围和通信质量。

三、移动通信网络的技术标准移动通信网络的发展离不开相关的技术标准。

目前，主要的移动通信网络标准包括GSM、CDMA、WCDMA、LTE等。

1. GSM（Global System for Mobile Communications）GSM是最早的移动通信网络标准之一，它使用时分复用技术，能够提供语音通信和短信服务。

2. CDMA（Code Division Multiple Access）CDMA是一种使用码分复用技术的移动通信网络标准，它能够提供更高的通信容量和更强的抗干扰能力。

3. WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）WCDMA是一种采用宽带码分复用技术的移动通信网络标准，它能够提供更高的数据传输速率和更好的语音质量。

通信工程师：全业务网络技术考试资料(三)

通信工程师：全业务网络技术考试资料(三)

通信工程师：全业务网络技术考试资料（三）1、判断题2M电口信号码型为HDB3码，140M电口信号码型为CMI码。

正确答案：对2、单选为了定位传输线路的故障点，采用哪种办法？（）A.采用生成树协议（STP）B（江南博哥）.划分VLANC.黑洞路由D.端口环回正确答案：D3、判断题单向通道保护环使用“首端桥接，末端倒换”结构。

正确答案：对4、填空题到达客户端，如需按门铃，按动按钮次数不要过多、过长；敲门动作要轻。

如在（）分钟内无人应答且与用户联系不上时，在留下到访留言后方可离去，到访留言上应写明（）、（）、（）、（）等相关内容。

正确答案：10；到访时间；离开时间；联系电话5、多选GPRS专线具有以下哪些优势（）A.无线移动B.按量计费C.实时在线D.快捷登陆正确答案：A, B, C, D6、填空题数据通信按照传送方向与时间关系可以分为（）可以同时在两个方向传输，（）仅能在一个方向传输，（）可以在两个方向上传输，但在每个时刻仅能在一个方向上传输。

正确答案：全双工；半双工；单工7、多选SDH网元时钟的工作模式有（）。

A.跟踪B.保持C.自由振荡D.管理正确答案：A, B, C8、单选为了做好跨省集客专线项目售后维护保障工作，接维前，维护部门应做好维护界面划分、应急保障方案制定、（）等工作。

A.日常维护手册制定B.客户服务级别C.故障处理方案正确答案：A9、填空题综合虚拟网通过语音专线将固定电话用户加入移动（）网，实现集团内的固定电话和移动电话之间的（）。

正确答案：VPMN；短号互通10、填空题要让ONU能够正常工作，必须配置的一个模版是（）模版。

正确答案：ONT11、填空题ADM接收到MS-AIS时，向复用段发送端回送接收端状态指示信号（），此时K2（）为（）。

正确答案：MS-RDI；“110”12、判断题Internet中的一台主机只能有一个IP地址。

正确答案：错13、多选SDH的误码从段层分为哪2种误码（）A.再生段误码B.复用段误码C.高阶通道误码D.低阶通道误码正确答案：A, B14、多选波分系统中，影响系统传输距离的因素有（）A.光功率B.监控信道C. 信噪比D.色散容限正确答案：A, C, D15、填空题集团接入维护人员必须熟悉（）、（）、地理位置等信息，并掌握相关仪器仪表使用方法，熟悉集团接入（）、（）和（）。

计算机网络与通信教学大纲

计算机网络与通信教学大纲

计算机网络与通信教学大纲第一篇：计算机网络与通信教学大纲《计算机网络与通信》教学大纲课程类别：专业基础必修课课程代码：BT122142总学时：40（讲授32，实验8）学分：2.5 适用专业：10级通信技术先修课程：计算机文化基础后续课程：数据通信网络技术一、课程的地位、性质和任务计算机网络与通信是通信技术专业重要的专业基本理论课程，是通信技术专业的各门专业课程的先导课程。

本课程在把握教学对象对理论知识“必要、适度、够用”的原则下，系统介绍计算机网络技术与工程所涉及到各个方面的理论基础与技术基础知识；全面阐明计算机网络技术所涉及的各项基本概念和基本工作原理，为后继的数据网络基础设施建设、综合布线技术与工程、网络操作系统、组网技术与工程、网络运行管理以及网络应用等课程的知识学习和技能培养奠定理论基础。

本课程主要包括数据通信原理与实现技术；网络体系结构论述；局域网、广域网原理；网络互联原理与技术；网络操作系统；网络运行管理；网络计算及应用环境；网络安全等内容。

二、课程教学基本要求1、正确理解据通信原理与实现技术；2、了解网络体系结构3、正确理解局域网、广域网原理；4、正确理解网络互联原理与技术；5、掌握网络操作系统；网络运行管理技术；6、了解网络安全的概念和内容。

三、课程的教学重点与难点教学重点：计算机网络基础知识、OSI/RM、TCP/IP、局域网技术以及无线网络技术。

教学难点：TCP/IP、局域网技术以及无线网络技术。

四、课程的教学条件与建议教学条件：理论教学采用多媒体教室授课。

教学建议：教师应该非常熟悉计算机网络与通信的知识，熟悉TCP/IP协议模型，熟悉计算机通信网络的设计与注意事情，在教学中应该逐步向学生讲授设计的理念以及网络通信工程中应该如何运用学的技术。

五、理论教学内容及学时分配第一节课：如何学好计算机网络通信系列课程（1课时）1、绪论（1课时）掌握计算机网络的概念、组成和分类，总线型、环型和星型网络拓扑结构的特点。

国家计算机三级(网络技术)92_真题-无答案

国家计算机三级(网络技术)92(总分100,考试时间120分钟)选择题(每题1分，共60分)1. 台式PC 机中，挂在主机外面的MODEM，与主机连接的接口标准是______。

A. SCSIB. IDEC. RS-232-CD. IEEE-4882. 在TCP/IP应用程序中，以下哪个命令用于运行外来主机的命令?A. REXECB. FTPC. PingD. TFTP3. 目前，防火墙一般可以提供4 种服务。

它们是______。

A. 服务控制、方向控制、目录控制和行为控制B. 服务控制、网络控制、目录控制和方向控制C. 方向控制、行为控制、用户控制和网络控制D. 服务控制、方向控制、用户控制和行为控制4. 在点—点式网络中，每条物理线路连接一对计算机，假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通过中间结点的______。

A. 转发B. 广播C. 接入D. 共享5. 下列有关网关的概述，最合适的是( )。

A. 网关既可用于扩展网络，又能在物理层上实现协议转换B. 网关可以互连两个在数据链路层上使用不同协议的网络C. 网关与其他的网间连接设备相比，有更好的异种网络互连能力D. 网关从一个网络中读取数据，去掉该数据的原协议栈，而用另一个网络协议栈来封装数据6. 在下列有关数字签名作用的叙述中，不正确的是( )。

A. 接收方不能伪造发送方的签名B. 发送方不能否认自己发出的签名消息C. 接收方可以对收到的签名消息进行否认D. 第三者可以确认，但不能伪造这一消息传送过程7. OSI 参考模型中最上层的是________。

A. 表示层B. 网络层C. 会话层D. 应用层8. 高比特率数字用户线(HDSL)是利用现有的什么介质来实现高带宽双向传输?A. 电话双绞线B. 电视电缆C. 光缆D. 无线电9. 宽带ISDN的业务中，可视电话属于以下哪种业务?A. 广播性业务B. 消息性业务C. 会话性业务D. 检索性业务10. 关于TCP 和UDP，以下哪种说法是正确的______。

网络与通信技术

企业网络的功能
企业网络具有数据传输、资源共享、远程登录、邮件系统等功能， 能够提高企业的工作效率和管理水平。
企业网络的架构
企业网络的架构包括核心层、汇聚层和接入层，不同的层次承担不 同的功能，共同保证网络的稳定性和安全性。
物联网
物联网概述
物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，对任何物品进行 普遍感知和连接，实现人、机、物三者之间的智能交互。
目的和目标
目的
本章节旨在介绍网络与通信技术的基本概念、原理和应用， 帮助读者了解和掌握相关知识和技能，以便在实际应用中更 好地运用网络与通信技术。
目标
通过本章节的学习，读者将能够了解网络与通信技术的发展 历程、基本原理和关键技术，掌握常见的网络协议、传输介 质和设备，以及网络与通信技术在各个领域的应用和未来发 展趋势。
物联网的应用场景
物联网的应用场景非常广泛，包括智能家居、智能交通、智能工业、 智能农业等多个领域，能够提高生产效率和生活品质。
物联网的发展趋势
随着技术的不断发展，物联网的应用将越来越广泛，未来将呈现出更 加智能化、泛在化的趋势。
云计算
云计算概述
云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需 提供给计算机和其他设备。
量子通信技术的应用前景广阔，可用于军事、金 融、政务等领域的信息传输和加密，保障信息安 全。
3
量子通信技术的发展需要克服一些技术难题，如 量子计算、量子存储等，以实现其广泛应用。
06
结论
网络与通信技术的价值
促进信息交流
网络与通信技术使得全球范围内 的信息传递变得极为便捷，人们 可以随时随地获取和分享信息。
互联网协议
1 2

计算机网络与通信(第2版)课后习题参考答案

1.4 举出你熟悉的数据通信应用实例，并加以说明。
解答：
以传递邮件为例。首先，E-mail数据通过本地计算机（信息源）发送给Modem（变换器），完成数字信号到模拟信号的转换，然后通过电话线（信道）传送到目的地的Modem
（反变换器），完成模拟信号到数字信号的转换，然后送给目的地计算机（受信者），从而完成整个数据的传输。
#include <stdio.h>
#include <graphics.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
/*函数：初始化图形显示模式。*/
void InitPaint(void)
{
int gdriver = DETECT, gmode, errorcode;
（3）报文交换采用"存储-转发"方式进行传送，无需事先建立线路，事后更无需拆除。它的优点是：线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文；缺点是：延迟时间长且不定、对中间节点的要求高、通信不可靠、失序等，不适合计算机网络。
（4）分组交换中数据以短分组的形式传输，分组长度一般为1000字节。如果发送端有更长的报文需要发送，那么这个报文被分割成一个分组序列，每个分组由控制信息和用户数据两部分组成。分组交换适用于计算机网络，在实际应用中有两种类型：虚电路方式和数据报方式。分组交换的优点是：高效、灵活、迅速、可靠、经济，但存在如下的缺点：有一定的延迟时间、额外的开销会影响传输效率、实现技术复杂等。
目前光纤的最大传输速率可达10Gbps的数量级。
2.3 无线电通信频率范围是多少？无线电广播频谱和微波频谱各是多少？
解答：
无线电通信频率范围为3KHz～300GHz，无线电广播频谱为30 MHz～1 GHz，微波频谱为2～40 GHz。

计算机网络技术基础(9)网络安全

加密技术一般分为对称加密技术和非对称加密技术两类。对称加 密技术是指加密和解密使用同一密钥。非对称加密技术是指加密和解 密使用不同的密钥，分别称为“公钥”和“私钥”，两种密钥必须同 时使用才能打开相应的加密文件。公钥可以完全公开，而私钥只有持 有人持有。
9.2 网络加密技术
9
1 对称加密技术
对称加密技术采用的是对称加密算法。该技术的特点是在保密通信系统中发送者和接收 者之间的密钥必须安全传送，而且双方通信所用的密钥必须妥善保管。
9.1 网络安全基础
7
3 网络病毒
病毒对计算机系统和网络安全造成了极大的威胁，病毒在发 作时通常会破坏数据，使软件的工作不正常或瘫痪；有些病毒的 破坏性更大，它们甚至能破坏硬件系统。随着网络的使用，病毒 传播的速度更快，范围更广，造成的损失也更加严重。据统计， 目前70%的病毒发生在网络中。联网计算机的病毒传播速度是单 机的20倍，网络服务器杀毒花费的时间是单机的40倍。
身份认证是指对用户身份的正确识别和校验，它包括识别和验证两方面的内容。识别 是指要明确访问者的身份，为了区别不同的用户，每个用户使用的标识各不相同。验证则 是指在访问者声明其身份后，系统对他的身份的检验，以防止假冒。身份认证是防止主动 攻击的重要技术，目前广泛使用的认证方法有口令验证、信物验证和利用个人独有的特性 进行验证等。
9.3 防火墙技术
14
防火墙作为内网和外网之间的屏障， 控制内网和外网的连接，实质就是隔离内 网与外网，并提供存取控制和保密服务， 使内网有选择地与外网进行信息交换。内 网通常称为可信赖的网络，而外网被称为 不可信赖的网络。所有的通信，无论是从 内部到外部，还是从外部到内部，都必须 经过防火墙，如图8-1所示。防火墙是不 同网络或网络安全域之间信息的唯一出入 口，能根据企业的安全策略控制出入网络 的信息流，且本身具有较强的抗攻击能力。 防火墙既可以是一台路由器、一台计算机， 也可以是由多台主机构成的体系。
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dt


F ( ) e
j t
d
• F(w)-频谱密度函数-频谱函数-频谱 • F(w)-w曲线为频谱图。 • 下面分析典型的信号
2.2 信号分析
2.2.2 信号的频谱分析 • 冲激信号及频谱
– 时域冲激信号： – 频域冲激信号：
(t ) 1
1 2 ( )
2E
• 矩形脉冲信号
2.1 数字通信系统基础
2.1.6 数据通信系统的主要性能指标 • 从两个方面：有效性和可靠性 • 对于模拟信道
– 有效性：用“传输频带”来衡量 – 可靠性：用接收端输出“信噪比”来衡量
• 对数字信道
– 有效性：用“数据传输率”来衡量
• 码元传输速率（波特率） • 信息传输速率（比特率）
– 可靠性：用“差错率”来衡量
2.1 数字通信系统基础
2.1.7 通信传输介质 • 非导向传输介质
– 是指信号的传输不需要物理的导体（如双绞线、同轴 电缆和光纤），它是利用自由空间（也可以在真空中） 传输电磁波或光波来实现信号传输的。通常称之为无 线通信。 – 电磁波的传输速度、频率和波长的关系为
c f
2.2 信号分析
• 基带传输：数字信号直接加到信道上，信号频谱未发生变化； • 频带传输：把数字信号调制到另一高频信号上，进行传输，在接收端， 还要把数字信号解调出来，被传输的信号频谱发生了变化。
2.1 数字通信系统基础
2.1.4 数据通信模式
• 单工方式
– 通信是单方向的，一端只能发送数据，另一端只能接收数据。如： 无线广播、传统的有线电视、GPS等均是采用单工方式。
2.1.6 数据通信系统的主要性能指标
3. 差错率
– 差错率是一个统计平均值，因此，在测试或统计时， 总的发送比特（字符、码组）数应达到一定的数量， 否则得出的结果将失去意义。
2.1 数字通信系统基础
2.1.7 通信传输介质 • 双绞线 ：
– 非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP） – 屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）
F ( )


f (t ) e
j t
dt =

sin(

2
)
f (t )
E

2
2
t
2.2 信号分析
2.2.2 信号的频谱分析 • 周期信号及频谱分析
– 对周期信号
– Cn为傅里叶系数
cn


f (t )
cn e

jn1 t
1 T


f (t ) e
– 并行传送效率高，一次传送多个比特数据，但要用多根数据线并 行连接，用在要求高数据传输速率，且两个设备相距不远的场合。
• 串行传送
– 异步传送：异步方式是一次传送一个字节，在一字节的前面加l比 特的0作为起始位，在后面加1~2比特的1作为停止位，构成10位 至11位比特长的数据块进行传送。收发设备之间不必有同步时钟 信号，在传送的字节之间可以有任意的空闲，这时线路上一直保 持高电位1，当下一字节到来时，线路出现低电位0表示传送开始。 – 同步传送：在收发设备之间利用同步信号传送由0和1组成的比特 序列数据，不加起始位和停止位到数据上。
• 误码率
2.1 数字通信系统基础
2.1.6 数据通信系统的主要性能指标 1. 频带利用率
– 在比较两个通信系统的效率时，只看他们的信息传输速率是不够 的，或者说，即使两个系统的传输速率相同，它们的效率也可能 不同，所以还要看传输信息所占的频带。通信系统占用的频带愈 宽，传输信息的能力应该愈大。 – 在通常情况下，可以认为二者成比例，用单位频带内的码元速率 描述系统的传输效率，即每赫兹的波特数
第二章 数据通信基本原理
9/2/2010
2.1 数字通信系统基础
2.1.1 数据通信系统的组成 • •收设备 规则1 规则1 传输媒体 规则2 规则2 . . 协议 协议 协议 . .
. 规则n 传输媒体 发送设备 信道 发送设备 . 规则n
2.2.1 信号的分析方法
• 时域分析法
– 是关于时间的函数，绘出函数的图形，称为信号的波形。
• 频域分析法
– 是关于频率的函数 – 方法：傅里叶变换 – 称为频谱分析
2.2 信号分析
2.2.2 信号的频谱分析 • 傅里叶变换
F ( ) f (t )


f (t ) e
j t
2.1.6 数据通信系统的主要性能指标
– 无噪信道最大数据传输速率
1924年，Henry Nyquist推导证明了在无噪声信道上的最大数 据传输速率的计算公式，称为奈奎斯特速率。设信道的低通通 带宽度为B，若一个有L级电平的信号通过该信道，则信道最 大的数据传输速率为
C 2 B log 2 L
H ( )
A
0.707 A
0
1
2

2.2 信号分析
2.2.4 信号带宽和信道容量 • 信道容量
– 指信道中无差错传输信息的最大速率，分为连续信道 的信道容量和离散信道的信道容量。 – 连续信道的信道容量，即Shannon 公式
C B log 2 (1 S / N )
– 对于离散信道的信道容量
2.1 数字通信系统基础
2.1.7 通信传输介质 • 同轴电缆
2.1 数字通信系统基础
2.1.7 通信传输介质 • 光纤
– 光在光纤中传输的原理：依据光在两种不同介质处， 会产生折射这一原理实现的。
2.1 数字通信系统基础
2.1.7 通信传输介质 • 多模光纤和单模光纤
– 多模光纤：纤芯直径50~100um，多次反射->收端，传 输距离达几公里。 – 单模光纤： 8~10um，细，以直线方式传播，传输距离 达几十公里。
jn1 t
dt
– 对于矩形周期信号，其频谱
F ( ) 2 c n ( n 1 )

2.2 信号分析
2.2.3 信号通过线性系统 • 信号通过通信系统传输时，系统的特性及信道的 噪声特性会影响信号传输的质量。 • 分析信号通过系统后输入与输出之间的关系：
– 时域关系： – 频域关系：
C lim 1 n
n
max I ( x1 x 2 x n ; y 1 y 2 y n ) n
Q(x )
其中，I为信道输入和输出随机序列之间的互信息，Q为输入分布。
噪音
2.1 数字通信系统基础
2.1.2 数据与信号 • 数据
– 数据是信息的表示形式，它是计算机处理的对象。数 据的类型有：文本、图像、音频和视频。
• 信号
– 信号是信息在媒体上的表示形式，它以电磁能量的方 式在媒体上传输。在通信和网络中的信号有电信号和 光信号两类信号。信号也分为模拟信号和数字信号两 种形式。 – 信号在媒体上传输时由于信道上存在信号衰减、信号 失真、信号延迟及噪声和干扰对信号的影响，最终表 现为数据传输的错误和传输性能（如传输速率）的下 降。

V B
2.1 数字通信系统基础
2.1.6 数据通信系统的主要性能指标 2. 数据传输率
– 波特率 – 比特率 – 两者的关系
振幅 1s
1 电平1 电平2 脉宽
0
1
1
0
0
1
时间
1s
Rb R B log 2 N
振幅
01 电平4 电平3 电平2 电平1 脉宽
10
01
11
11
00
10
时间
2.1 数字通信系统基础
y (t ) h (t ) x (t )
Y ( ) H ( ) X ( )
• 对于无失真传输系统的特性，应满足无失真传输 条件：
H ( )
( )
H ( ) K
jt0
K
( ) j t 0
0
0


2.2 信号分析
2.2.4 信号带宽和信道容量 • 系统带宽的定义：系统的带宽是指一个系统的幅 频特性在给定的数值范围内分布的那段正频率期 间。
– 有噪信道的最大数据传输速率
在实际应用中信道总是含有噪声的，尤其是对于无线信道，噪 声绝不可忽略。1944年Claude Shannon推导出一个公式。若 信道的带宽为B，信道上的信号噪声比为S/N，则信道最大数 据速率为
C B log（ S / N） 1 2
2.1 数字通信系统基础
• 半双工方式：
– 通信可以是双向的，通信的两端设备既可以发送数据，也可以接 收数据，但不能同时进行双向数据传输，在任意一个时刻，信道 上只有一个方向能传输数据，例如步话机。
• 全双工方式：
– 同时在两个方向传输数据，如电话系统、计算机通信系统等。
2.1 数字通信系统基础
2.1.5 数据传送方式
• 并行传送
2.1 数字通信系统基础
2.1.3 模拟通信系统和数字通信系统
• 几个术语
– 模拟信号，数字信号，模拟传输系统，数字传输系统。
• 常见的通信系统有
– 模拟数据模拟信号传输系统 （无线广播、传统的有线电视和电话） – 模拟数据数字信号传输系统 （电力系统通信，PCM编码） – 数字数据模拟信号传输 （需要MODEM，如早期电话，有线电视， 无线LAN） – 数字数据数字信号传输 （计算机网络）
– 低通系统带宽
• B = fm
H ( )
– 带通系统带宽
• B = 2fm
2 B
m
0
m

H ( )
2 B
c mc c m
0
c m c c m