第3章 数据传输信道讲解
合集下载
CH3Y 数据传输信道
Figure 3.19
Figure 3.
Table 3.1
卫星频带
频带
C Ku Ka
下行
3.7 to 4.2 GHz 11.7 to 12.2 GHZ 17.7 to 21 GHZ
上行
5.925 to 6.425 GHz 14 to 14.5 GHz 27.5 to 31 GHz
Table 3.2
SNR ----- 信号功率与噪声功率的比值 SNR=10log10S/N (dB) SNR越大 , 传输质量越好，误码率越低. 对于确定的信道, SNR 决定数据传输速率的上限 Example: 电力线高速数据传输 1Mbps, 16PSK, 要求 SNR>25dB 9.6Kbps, QPSK , 要求 SNR>16dB
UHF电视、移动电话和微波------视线传播 (figure 3.12） 卫星通信-----空间传播 (figure 3.13） Ɍ地球同步卫星 • 卫星通信频带 (table3.1)
传输介质性能比较
选择介质的五个因素:
费用、速度、信号衰减、电磁干扰、安全性
介质性能比较
(table 3.2)
Example:
多少?
1. 设一个信号通过传输介质段传输后，信号功率衰减一半，衰减为
Solution: A = 10log10 (P2/P1) = 10log10 (0.5) ≈ -3 dB
2. 设一个信号通过放大器，放大到原功率的5倍，增益为多少?
Solution: G= 10log10 (P2/P1) = 10log10 (5) ≈ 7 dB
串音
由于信道之间的有害偶合，一路信号窜入邻近信道，形成干扰。 又称邻道干扰. 存在于多路复用系统中.
数据通信基础、数据与信息、信号、信道PPT课件
在实际传输时，可能还要将数据单元分割成更 小的逻辑数据单位（如数据帧）。上述的报文、 数据分组和数据帧等都是数据传输时数据单元的 逻辑单位。
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两者的关系：
数据是信息的表示形式，是信息的载体。 信息是数据形式的内涵。
举例：
信息、数据和信号
信号(Signal)：是数据的具体物理表示，具 有确定的物理描述，如电压、磁场强度等。
模拟信号：随时间连续变化的信号叫模拟 信号，如正弦波信号等。
数字信号：随时间离散变化的信号是数字 信号，它可以用有限个数位来表示连续变 化的物理量，如脉冲信号和阶梯信号等。
五专用信道和公用信道专用信道又称专线它可以是自行架设的专门线路也可以是向电信部门租用的专公用信道是一种公共交换信道为大量用户提供服务的信道因此又被称为公共交换信道
数据通信的基本概念
信息、数据和信号
数据(Data)：由数字、字符和符号等组成， 可以用来描述任何概念和事物，是信息的 载体。
信息(Information)：则是数据的具体内容和 解释，有具体的含义。
信息、数据和信号
v(t)
t (a) v(t)
t (b)
模拟信号与数字信号
信道及信道的分类
一、信道（Channel） 信道是数据信号传输的必经之路，它一般由传
输线路和传输设备组成。
二、物理信道和逻辑信道
物理信道：
实际存在的物理通路，由传输介质及有 关通信设备组成。
逻辑信道 ：
同一物理信道上可以走过不只一路信号， 此时每一路信号所占用的信道被称作逻辑 信道。
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两者的关系：
数据是信息的表示形式，是信息的载体。 信息是数据形式的内涵。
举例：
信息、数据和信号
信号(Signal)：是数据的具体物理表示，具 有确定的物理描述，如电压、磁场强度等。
模拟信号：随时间连续变化的信号叫模拟 信号，如正弦波信号等。
数字信号：随时间离散变化的信号是数字 信号，它可以用有限个数位来表示连续变 化的物理量，如脉冲信号和阶梯信号等。
五专用信道和公用信道专用信道又称专线它可以是自行架设的专门线路也可以是向电信部门租用的专公用信道是一种公共交换信道为大量用户提供服务的信道因此又被称为公共交换信道
数据通信的基本概念
信息、数据和信号
数据(Data)：由数字、字符和符号等组成， 可以用来描述任何概念和事物，是信息的 载体。
信息(Information)：则是数据的具体内容和 解释，有具体的含义。
信息、数据和信号
v(t)
t (a) v(t)
t (b)
模拟信号与数字信号
信道及信道的分类
一、信道（Channel） 信道是数据信号传输的必经之路，它一般由传
输线路和传输设备组成。
二、物理信道和逻辑信道
物理信道：
实际存在的物理通路，由传输介质及有 关通信设备组成。
逻辑信道 ：
同一物理信道上可以走过不只一路信号， 此时每一路信号所占用的信道被称作逻辑 信道。
04741计算机网络原理2018版PPT课件_第3章_传输层
UDP套接字的端口号是UDP实现复用与分解的重要依据。 Internet传输层提供面向连接服务的是TCP。TCP套接字与UDP套接字不同， TCP套接字是由一个四元组:<源IP地址，源端口号，目的IP地址，目的端口号>来 唯一标识的。
6
第三节 停-等协议与滑动窗口协议
一、可靠数据传输基本原理[领会] 不可靠传输信道的不可靠性主要表现在: （1）不可你传输信道在传输数据的过程中，可能发生比特差错。 （2）不可靠传输信道在传输数据的过程中，可能出现乱序。 （3）不可靠传输信道在传输数据的过程中，可能出现数据丢失。 实现可靠数据传输的措施主要包括以下几种: （1）差错检测:利用差错编码实现数据包传输过程中的比特差错检测（甚至纠正）。 （2）确认:接收方向发送方反馈接收状态。 （3）重传发送方重新发送接收方没有正确接收的数据。 （4）序号:确保数据按序提交。 （5）计时器:解决数据丢失问题，
位对齐）求和，求和过程中遇到的任何滥出（即进位）都被回卷（即进位与和的最 低位再加）。最后得到的和取反码，就是UDP的校验和，填入UDP数据的校验和 字段。UDP在生成校验和时，校验和字段取全0。参与UDP校验和计算的内容包容 包括3部分:UDP伪首部、UDP首部和应用层数据。
传输层的端口号分为服务器端使用的端口号与客户端使用的端口号两大类。 服务器端使用的端口号包括熟知端口号和登记端口号。FTP服务器默认端口号是21， HTTP服务器默认端口号是80，SMTP服务器默认端口号是25，DNS服务器默认 端口号是53。
4
第一节 传输层的基本服务
二、无连接服务与面向连接服务[领会] 传输层提供的服务可以分为无连接服务和面向连接服务两大类。无连接服务
8
第三节 停-等协议与滑动窗口协议
6
第三节 停-等协议与滑动窗口协议
一、可靠数据传输基本原理[领会] 不可靠传输信道的不可靠性主要表现在: （1）不可你传输信道在传输数据的过程中，可能发生比特差错。 （2）不可靠传输信道在传输数据的过程中，可能出现乱序。 （3）不可靠传输信道在传输数据的过程中，可能出现数据丢失。 实现可靠数据传输的措施主要包括以下几种: （1）差错检测:利用差错编码实现数据包传输过程中的比特差错检测（甚至纠正）。 （2）确认:接收方向发送方反馈接收状态。 （3）重传发送方重新发送接收方没有正确接收的数据。 （4）序号:确保数据按序提交。 （5）计时器:解决数据丢失问题，
位对齐）求和，求和过程中遇到的任何滥出（即进位）都被回卷（即进位与和的最 低位再加）。最后得到的和取反码，就是UDP的校验和，填入UDP数据的校验和 字段。UDP在生成校验和时，校验和字段取全0。参与UDP校验和计算的内容包容 包括3部分:UDP伪首部、UDP首部和应用层数据。
传输层的端口号分为服务器端使用的端口号与客户端使用的端口号两大类。 服务器端使用的端口号包括熟知端口号和登记端口号。FTP服务器默认端口号是21， HTTP服务器默认端口号是80，SMTP服务器默认端口号是25，DNS服务器默认 端口号是53。
4
第一节 传输层的基本服务
二、无连接服务与面向连接服务[领会] 传输层提供的服务可以分为无连接服务和面向连接服务两大类。无连接服务
8
第三节 停-等协议与滑动窗口协议
数据传输信道课件
微波中继通信
通过一系列中继站将信号接力 传递，实现远距离通信。
微波卫星通信
利用人造地球卫星进行微波通 信，覆盖范围广，不受地理条
件限制。
卫星通信
卫星轨道
包括地球同步轨道、中地球轨道、低地球轨 道等。
卫星通信特点
覆盖范围广、通信距离远、容量大、质量高 、灵活性强。
卫星通信系统组成
包括地球站、卫星、控制系统等部分。
应用场景
有线电视网络、无线通信网络等。
时分复用（TDM）原理及应用场景
时分复用原理
将时间轴划分为若干个时隙，每个时隙分配给一个信号或数据流进行传输，接收端按照时隙顺序恢复出原始信号 或数据流。
应用场景
数字电话网络、以太网等。
CHAPTER 07
差错控制与校验码、循环冗 余校验等
差错产生原因及影响
数据传输信道课件
目录
• 数据传输信道基本概念 • 有线传输信道 • 无线传输信道 • 信道噪声与干扰 • 数据调制与解调技术 • 多路复用技术与频分复用、时分复用等 • 差错控制与校验码、循环冗余校验等
CHAPTER 01
数据传输信道基本概念
定义与分类
定义
数据传输信道是信息在通信系统中从发送端传送到接收端所经过的通道，是连 接发送端和接收端的物理媒介。
VS
接收端操作
在接收端，同样使用相同的生成多项式进 行模2除法运算，如果余数为0，则认为 帧在传输过程中没有发生错误；如果余数 不为0，则认为帧在传输过程中发生了错 误。此时，接收端会向发送端发送请求重 传的信号，要求发送端重新发送该帧。如 果连续多次重传仍然出现错误，则可能认 为该帧已经丢失或无法正确传输，需要采 取其他措施进行处理。
第三章数据通信基本知识
控制中心
5
第三章数据通信基本知识
计算机网络通信系统
互联网
6
第三章数据通信基本知识
ห้องสมุดไป่ตู้3章 数据通信基本知识
3.1 数据通信基本概念 3.2 通信媒体 3.3 信号和编码 34.4 多路复用技术 3.5 数据交换技术
7
第三章数据通信基本知识
3.1 数据通信基本概念
1 通信系统的一般模型
发送端
消息转换成信号
且传输中间不能有障碍物。
25
第三章数据通信基本知识
3.3 信号和编码
1 模拟信号和数字信号 ☆模拟信号：信号波模拟信息的变化而变化。 其幅度连续，波形在时间上也是连续的。 如：语音信号。电话、传真、电视信号。
26
第三章数据通信基本知识
3.3 信号和编码
☆模拟信号：幅度值被限制在有限个数值内， 且不是连续而是离散的。
需物理连接
☆分类： 微波、红外线、激光
23
第三章数据通信基本知识
3.2通信媒体
☆微波：只能以直线的方式传播。由于地球曲 率的原因，微波传输需要每隔几十千米安装一 个微波中继站。该方式投资大，易受干扰，一 个或几个中继站出现问题就会导致瘫痪。
24
第三章数据通信基本知识
3.2通信媒体
☆红外线和激光： 安全性好，不易产生干扰，传输速率高 易受日照、环境、照明、雾雨天气影响，
☆适用范围： 较大型的局域网 有线电视网
19
第三章数据通信基本知识
3.2通信媒体
3 光纤 光导纤维的简称，是一种光导体。
☆结构如下：将多跟光纤放在同一个保护 套内就构成了光缆。
20
第三章数据通信基本知识
3.2通信媒体
5
第三章数据通信基本知识
计算机网络通信系统
互联网
6
第三章数据通信基本知识
ห้องสมุดไป่ตู้3章 数据通信基本知识
3.1 数据通信基本概念 3.2 通信媒体 3.3 信号和编码 34.4 多路复用技术 3.5 数据交换技术
7
第三章数据通信基本知识
3.1 数据通信基本概念
1 通信系统的一般模型
发送端
消息转换成信号
且传输中间不能有障碍物。
25
第三章数据通信基本知识
3.3 信号和编码
1 模拟信号和数字信号 ☆模拟信号：信号波模拟信息的变化而变化。 其幅度连续，波形在时间上也是连续的。 如：语音信号。电话、传真、电视信号。
26
第三章数据通信基本知识
3.3 信号和编码
☆模拟信号：幅度值被限制在有限个数值内， 且不是连续而是离散的。
需物理连接
☆分类： 微波、红外线、激光
23
第三章数据通信基本知识
3.2通信媒体
☆微波：只能以直线的方式传播。由于地球曲 率的原因，微波传输需要每隔几十千米安装一 个微波中继站。该方式投资大，易受干扰，一 个或几个中继站出现问题就会导致瘫痪。
24
第三章数据通信基本知识
3.2通信媒体
☆红外线和激光： 安全性好，不易产生干扰，传输速率高 易受日照、环境、照明、雾雨天气影响，
☆适用范围： 较大型的局域网 有线电视网
19
第三章数据通信基本知识
3.2通信媒体
3 光纤 光导纤维的简称，是一种光导体。
☆结构如下：将多跟光纤放在同一个保护 套内就构成了光缆。
20
第三章数据通信基本知识
3.2通信媒体
3.1 数据通信的基本概念
信道带宽（比特/秒）
3.1 数据通信的基本概念
3、数据通信系统的性能指标
时延
从节点 A 向节点 B 发送数据
数据
队列 节点 A 发送器
1011001 … 链路
节点 B
3.1 数据通信的基本概念
3、数据通信系统的性能指标
时延 • 传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 • 信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不
编码和检测方法。
第3章 数据通信技术基础
01
数据通信的基本概念
02
传输介质
03
多路复用技术
04
数据交换技术
05
差错控制技术
3.1 数据通信的基本概念
1、信息、数据和信号
数据和信号
有意义的实体
信息
数据
涉及数据的 内容和解释
涉及到事 物的形式
信号
是数据的电磁 (或电子)编码
模拟数据 数字数据 模拟信号 数字信号
3、数据通信系统的性能指标
时延 • 数据从源点到达目的点所经历的总时延就是发送时延、
传播时延和处理时延之和： 总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延
3.1 数据通信的基本概念
3、数据通信系统的性能指标
时延
[例3-3]若AB两台计算机之间的距离为1000km，假定在电缆内信号的传播速度 是2×108m/s，试对下列类型的链路分别计算发送时延和传播时延。
数据
队列 节点 A 发送器
1011001 … 链路
节点 B
3.1 数据通信的基本概念
3、数据通信系统的性能指标
时延 • 发送时延：又称为传输时延，发送数据时，使数据块从结点进入到
3.1 数据通信的基本概念
3、数据通信系统的性能指标
时延
从节点 A 向节点 B 发送数据
数据
队列 节点 A 发送器
1011001 … 链路
节点 B
3.1 数据通信的基本概念
3、数据通信系统的性能指标
时延 • 传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 • 信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不
编码和检测方法。
第3章 数据通信技术基础
01
数据通信的基本概念
02
传输介质
03
多路复用技术
04
数据交换技术
05
差错控制技术
3.1 数据通信的基本概念
1、信息、数据和信号
数据和信号
有意义的实体
信息
数据
涉及数据的 内容和解释
涉及到事 物的形式
信号
是数据的电磁 (或电子)编码
模拟数据 数字数据 模拟信号 数字信号
3、数据通信系统的性能指标
时延 • 数据从源点到达目的点所经历的总时延就是发送时延、
传播时延和处理时延之和： 总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延
3.1 数据通信的基本概念
3、数据通信系统的性能指标
时延
[例3-3]若AB两台计算机之间的距离为1000km，假定在电缆内信号的传播速度 是2×108m/s，试对下列类型的链路分别计算发送时延和传播时延。
数据
队列 节点 A 发送器
1011001 … 链路
节点 B
3.1 数据通信的基本概念
3、数据通信系统的性能指标
时延 • 发送时延：又称为传输时延，发送数据时，使数据块从结点进入到
信道上数据传输的方式
信道上数据传输的方式
信道上数据传输的方式主要有以下几种：
1.基带传输：在信道上直接传输基带信号的方式称为基带传输。
基带信号绝
大多数是数字信号，计算机网络内往往采用基带传输。
2.频带传输：将基带信号转换为频率表示的模拟信号来传输的方式，称为频
带传输。
例如，使用电话线进行远距离数据通信，需要将数字信号调制成音频信号再发送和传输，接收端再将音频信号解调数数字信号。
3.宽带传输：将信道分成多个子信道，分别传输音频、视频和数字信号的方
式。
此外，数据传输方式（data transmission mode），是数据在信道上传送所采取的方式。
按顺序分类包括并行传输和串行传输，按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业技术人员。
3-信道ppt课件
41
[思考]：频率选择性衰落对通信的信号传输有什么影响？
影响：当一个传输波形的频谱宽于1/，传输波 形的频谱将产生畸变。
由两条路径传播推广到多径传播：实际应用中存在多径传播，同样存在频率选择性衰落 现象。
1 4、相关带宽定义：
B 其中m为多径传播的最大多径时延差， c
d
td
21
H
K0
td
[理解]：无失真传输条件：在不考虑噪声的情况下，如果信号在传输中只是幅度上的 等比例衰减和时间上的同步延迟，则可看作无失真传输。
——对任何频率的信号均具有相同的幅度衰减和延迟。
22
3、幅度—频率失真
使传输信号的幅度随频率发生畸变，引起信号波形失真， 对数字信号引起码间串扰。
他的发明改变 了世界通讯模 式，为信息高 速公路奠下基 石。
8
光纤的结构
多模纤芯直径: 50~80 μm
单模纤芯直径: 8~10 μm
9
各种光缆
层绞式 骨架式 束管式
带状式
根据光缆的传输性能、距离和用途，光缆可以分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用
户光缆。
10
有线信道 媒质与其 传输频率
范围
11
+
时延
k
0
s o ( t) k s i( t o ) k s it o
si(t)Si()
ksi(t0) kSi()ej0
k s i(t 0 ) k S i()e j (0 )
k s i ( t 0 ) k s i ( t 0 ) k S i () e j 0 ( 1 e j )
20
2、理想恒参信道的传输特性 无失真传输时，要求信道的输出为：
s0(t)K0si(ttd)
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24
3.3.1 双绞线
把两根互相绝缘的铜导线并排在一起，然后 用规则的方法绞合(twist)起来构成。绞合可 减少对相邻导线的电磁干扰。多根双绞线再 绞合成电缆状。
双绞线既可用于模拟传输，也可用于数据传 输。其通信距离一般为几到十几公里。
带宽依赖于线的粗细和传输距离。 商用建筑物电信布线标准EIA/TIA-568-A规定
了用于室内传送数据的无屏蔽双绞线和屏蔽 双绞线的标准。常用3类线和5类线。其主要 区别在于单位长度的绞合次数不同。
25
3.3.1 双绞线(续1) 双绞电缆的种类
UTP 无屏蔽双绞缆 SFTP 屏蔽金属箔双绞电缆
FTP 屏蔽双绞缆 STP 屏蔽双绞电缆
26
3.3.1 双绞线(续2)
近端串扰(指线对间的耦合干扰)：一对导 体上的信号对另一对导体上的近端产生的 耦合现象。是衡量双绞线性能的重要指标。
光纤是一种新型的光波导。其结构一般是双层 或多层的同心园柱体，由纤芯、包层和护套组 成。
包层(d<125m) 纤 芯 (d=2-120m)
护套
33
34
3.3.3 光缆(续1)
光纤通信的优点：
频带宽，容量大。 传输衰耗很小。 在很宽的运用频带范围内，因衰减与频率无关，接收端
无需采取均衡措施。 抗干扰能力强，保密性好。 制造原料丰富，且用料极省。 体积小，重量轻，便于施工、扩容。
光纤通信的缺点：
连接需用专用设备。 目前光电接口较贵，但价格在逐年下降。
35
3.3.3 光缆(续2)
光线在光纤中的折射
包层 纤芯
折射角
包层 （低折射率的媒体）
入射角
纤芯 （直径只有2至120m （1 m = 10–6m ）高
非导向传输媒体 指无线媒体，电磁波在 自由空间中传播，包括短波、微波、卫星 通信、红外通信等。
23
3.3 导向传输媒体(续1)
电信领域使用的电磁波的频谱
f (Hz) 100 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024
无线电 微波
同轴电缆具有寿命长、容量大、传输稳定、外 界干扰小、维护方便等优点。
28
3.3.2 同轴电缆(续1) 同轴电缆的结构
29
30
3.3.2 同轴电缆(续2)
同轴电缆的特性
同轴电缆应用于较高频率范围时，它的一次参数 和二次参数可近似计算。
特性阻抗
L 138 b
Z0
C
lg
r a
衰减常数
40
3.3.3 光缆(续7) 光纤损耗与波长的关系 在光纤通信中常用的三个波段
3.1.1 传输信道(续1) 信道的功能具有两面性：它既为信号提供
传输通路，又对信号造成损害(如衰减和 畸变)。
7
3.1.2 信道分类
1、模拟信道和数字信道 模拟信道 允许传输波形连续变化的模拟
信号的信道。其质量可用失真和输出信噪 比来衡量。 数字信道 只允许传输离散取值的数字信 号的信道。其质量可用差错率和差错序列 的统计特性来衡量。
39
3.3.3 光缆(续6)
Hale Waihona Puke 影响光纤传输质量的因素 损耗特性表示光能在光纤中传输所受到衰减程度。
() 10 lg P1
L P2
(dB/km)
(3-12)
光纤损耗分为固有损耗和非固有损耗。
固有损耗指光纤材料的性质和微观结构引起的吸收损耗和 瑞利散射损耗。
非固有损耗指杂质吸收、结构不规则引起的散射和弯曲幅 射损耗等。
广义信道 将传输媒体和完成各种形式的变换 功能的设备都包含在内的信道。根据具体的研 究对象和关心的问题，可定义不同类型的广义 信道。如调制信道、编码信道等。
狭义信道 仅指传输媒体的信道。
源
编
调
载
码
制
波
点
器
器
机
传输 系统
载
解
解
终
波
码
调
机
器
器
点
狭义 信道
广义信道（调制信道）
广义信道（编码信道）
6
C Blb(1 S ) (b/s)
(3-1)
N
上式中，B 是信道带宽，以Hz为单位；S / N是平
均信号噪声功率比, S 为信号功率，N 为噪声功
率。这里的噪声为正态分布的加性高斯白噪声。
13
高斯白噪声：如果一个噪声，它的幅度 分布服从高斯分布，而它的功率谱密度 又是均匀分布的，则称它为高斯白噪声。
红外线
X射线
射线
可见光 紫外线
f (Hz) 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016
双绞线
卫星
光纤
同轴电缆
地面微波
海事 调幅 无线电 无线电
调频 移动 无线电 无线电
电视
波段
LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF
无论是哪种类别的线，衰减都随频率的升 高而增大。使用更粗的导线可以降低衰减， 但却增加了导线的价格和重量。使用更大 的和更精确的绞合度，就可以获得更高的 带宽。
27
3.3.2 同轴电缆
同轴电缆是一种对地不对称的同轴管，由一个 金属园管(外导体)和一根位于园管中心的导线 (内导体)所构成。内导体采用半硬铜线，外导 体采用软铜带或铝带纵包而成。内外导体间用 介质填充，介质可以是空气或聚乙烯等塑料制 成的绝缘材料。
香农公式的重要结论：
(1)任何一条信道都有其信道容量。该公式表明了信道在B,S,N 条件下的最大传信率。若信源的传输速率小于信道容量，
可以通过适当编码，使得差错率任意小，否则，无差错传
输是不可能的
(2)信道容量与带宽和信噪比有关。这意味着增加带宽可以提 高信道容量，从而改善通信质量。这就是常用的带宽互换
11
3.2 信道容量
对于给定的信道环境，传输速率与误码 率有何关系？或者说，在一定的误码率 条件下，传输速率是否存在一个极限值？ 信息论证明了这个极限值的存在，并称 其为信道容量。
信道容量:信道单位时间内所能传输信息 的最大速率（b/s）
12
3.2.1 模拟（连续）信道的信道容量
香农定律指出：在信号平均功率受限的高斯白 噪声信道中，计算信道容量的理论公式为
折射率的媒体）
由于纤芯折射率大于包层的折射率，使得折射角大于入射角。 当入射角足够大时，就会引起全反射，光线重新折回纤芯， 从而不断向前传播。
36
3.3.3 光缆(续3)
三种实用光纤
多模突变光纤(又称阶跃光纤) 指光纤的纤芯和 包层的折射率沿光纤的径向分布是均匀的，而在 两者的交界面上发生突变。此类光纤的带宽较窄， 适用于小容量短距离通信。
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练习
设一图片约含 2.25*106 个像素，每个象
素需16个亮度电平，并且这些亮度电平为 等概率出现，信噪比为30dB，试计算3分 钟传送这张图片所需的信道带宽。
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3.3 导向传输媒体
传输媒体分两大类：导向传输媒体和非导 向传输媒体
导向传输媒体 指有线媒体，电磁波被导 向沿着固体媒体传播，包括双绞线、同轴 电缆、光缆。
同轴电缆、光缆)为传输媒体的信道。 无线信道 以非导向传输媒体(如宇宙空间)为
传输媒体的信道。
利用现有信道来实现数据传输是一种既经济又 可行的方案，但必须了解现有信道的特点，以 及它对传输数据信号的影响和限制。
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第3章：内容提纲
3.1 信道概述 3.2 信道容量
3.3 导向传输媒体 3.4 无线传输
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1.1 通信系统模型
通信系统
数字比特流 模拟信号
模拟信号 数字比特流
正文 PC 机 调制解调器
公用电话网
调制解调器
正文 PC 机
源点
发送器
输入
输入
发送的
信息m
数据d(t)
信号S(t)
传输 系统
噪声
接收器
终点
接收的
输出
信号r(t)
数据d’(t)
输出 信息m’
源系统
传输系统
目的系统
通信系统模型
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3.1 信道概述
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
1
数据通信与计算机网络
第 3 章 数据传输信道
2
第3章：内容提纲
3.1 信道概述 3.2 信道容量 3.3 导向传输媒体 3.4 无线传输
3
回顾：数据通信系统的组成 终端设备子系统 由数据终端设备及有关 的传输控制设备组成。 数据传输子系统 由传输信道和两端的数 据电路终接设备组成。 数据处理子系统 指包括通信控制器在内 的电子计算机。
R (1.317105) 2Z0
r
f (1/ a 1/ b) lg b / a
传输速度
Vp
1 3105
LC
r
a 为内导体半径，b 为外导体半径， r 是介质的相对介电常数
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3.3.2 同轴电缆(续3)
同轴电缆按其特性阻抗的不同，主要分为两类：一类 是基带同轴电缆(50Ω)。这种同轴电缆用来传送基带 信号，其距离可达1km，传输速率为10Mb/s。另一 类是宽带同轴电缆(75Ω)。这种同轴电缆可作为有线 电视的标准传输电缆，传送频分复用的宽带信号。宽 带同轴电缆用于传送模拟信号时，其信号频率可高达 300-400MHz，而距离可达100km。