第1章 通信网络概述
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脉冲编码调制技术的提出，推动了模拟信号数字化的 过程
20世纪的70年代至80年代，商用卫星通信、数字程控 交换机、光纤通信系统投入使用。在此背景下，一些 公司制定计算机网络的体系结构，个人计算机和计算 机局域网出现，整体的网络体系结构国标陆续制定
20世纪90年代，光纤通信普及后，互联网和多媒体通 信技术得到极大发展。数字通信朝着超高速、大容量、 长距离的方向发展
载波信号进行调制后再传输的通信方式。
数据通信的概念与模型
数字通信系统的组成
信
信
信
源
道
调
源
编
编
制
码
码
信道
信
信
解
道
源
信
调
解
解
宿
码
码
噪声 源
通常在数字通信系统模型中信源输出的是模拟信号，经过数字 终端的信源编码器编码后成为数字信号，终端输出的数字信号 经过信道编码器后变成适合于信道传输的数字信号，然后由解 调器把数字信号调制到系统所使用的数字信道上，再传输到接 收端，经过相反的转换后最终送到信宿。
第1章 通信网络概述
数据通信的发展 数据通信的概念与模型 计算机网络的形成与发展 计算机网络的概念与组成
数据通信的概念与模型
数据通信 数据通信是两个实体之间的数据传输和交换，通过各种 不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算 机，或计算机和计算机连接起来，从而完成数据传输、 信息交换和通信处理等任务。
数据通信的概念与模型
模拟信号与模拟通信 模拟信号指在一定范围内可以连续取值的信号。时间
上连续的模拟信号包括连续变化的图像（电视、传真） 信号等，时间上离散的模拟信号是一种抽样信号。 模拟通信是一种以模拟信号传输信息的通信方式，非 电的信号（如声、光等）输入到变换器（如送话器、 光电管），使其输出连续的电信号，使电信号的频率 或振幅等随输入的非电信号而变化。
数据通信的概念与模型
数字通信系统各部分的作用 信源：把原始信息变换成原始电信号。 信源编码：实现模拟信号的数字化即完成A/D变化。 信道编码：对传输的信息码元按一定的规则加入冗余码（监
督码），形成新的码字，接收端按照约定好的规律进行检错 甚至纠错。 数字调制：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合 在信道中传输的频带信号。 信道：信号传输媒介的总称。分有线信道（如电缆、光纤） 和无线信道（如自由空间）两种。 噪声源：通信系统中各种设备及信道中所固有的噪声。
信号大部分能量集中的频带称为有效Βιβλιοθήκη Baidu宽，即带宽。
数据通信的概念与模型
数据通信系统的主要技术指标 截止频率 信道是具有不同的振幅频率特性的。 信号在信道传输过程中某个分量的振幅衰减到原来的 0.707（即输出信号的功率降低了近一半）时所对应的那 个频率称为信道的截止频率。 如果输入信号的带宽大于信道的带宽，则信号中某些频 率分量就不能通过信道，这样输出得到的信号将与发送 端发送的信号有些不同，即产生了失真。为了保证数据 传输的正确性，必须限制信号的带宽。
数据通信的概念与模型
数据通信系统的主要技术指标 数据传输率定义为单位时间内能传输的二进制位数。 单位时间内在信道上传送的信息量（比特数）称为数据 速率。在一定的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。如果把两比特编码为一个码元，则 数据速率可成倍提高。对此，有以下公式：
R =B lb(N)=2W lb(N)(b/s) 其中R表示数据速率，B表示码元速率，N代表码元种类。
数据通信的概念与模型
模拟通信的特点 模拟通信系统设备简单，占用频带窄且容易实现，但存 在以下几个缺点： 保密性差 抗干扰能力弱 设备不易大规模集成化 不适于飞速发展的计算机通信要求
数据通信的概念与模型
数字信号与数字通信 数字信号是一种离散的脉冲序列，它的取值是有限个
数。 数字通信是一种以数字信号传输信息或用数字形式对
第1章 通信网络概述
第1章 通信网络概述
数据通信的发展 数据通信的概念与模型 计算机网络的形成与发展 计算机网络的概念与组成
第1章 通信网络概述
数据通信的发展 数据通信的概念与模型 计算机网络的形成与发展 计算机网络的概念与组成
数据通信的发展过程
1937年，英国人里夫斯提出脉冲编码调制（PCM） 1947年，美国贝尔实验室研制出供实验用的24路电子
数据通信的概念与模型
数字通信的优点 抗干扰能力强 差错可控 易加密 易于与现代技术相结合 数字通信的缺点 频带利用率不高 系统设备比较复杂
数据通信的概念与模型
数据通信系统的主要技术指标 频谱与带宽
信号具有时域和频域两种最基本的表现形式和特性。 时域特性反映信号随时间变化的情况。频域特性不仅含 有与信号时域中相同的信息量，而且通过对信号的频谱 分析，还可以清楚地了解该信号的频谱分布情况及所占 有的频带宽度。
数据通信的概念与模型
数据通信模型 数据通信模型是指远端的数据终端设备DTE通过数据电路 与计算机系统相连。数据电路由通信信道和数据DCE通 信设备组成。如果通信信道是模拟信道，DCE的作用就 是把DTE送来的数据信号变换成模拟信号再送往信道，信 号到达目的节点后，把信道送来的模拟信号变换成数据 信号再送到DTE；如果通信信道是数字信道，DCE的作用 就是实现信号码型与电平的转换、信道特性的均衡、收 发时钟的形成与供给以及线路接续控制。
数据通信的概念与模型
数据通信的概念与模型
数据通信系统模型5要素 源点。通常是生成传输数据的设备，如PC机。 发送器。源点生成的数据要通过发送器编码后才能成
为在传输系统中传输的电信号。 传输系统。传输线或者传输网络系统。 接收器。接收来自传输系统的信号，并转换为终点能
处理的信息。 终点。获取来自接收器数据的设备。
管脉码调制装置，证实了实现PCM的可行性 20世纪60年代，数字传输理论与技术得到迅速发展；
计算机网络开始出现 20世纪90年代，光纤通信得到迅速普遍的应用 1997年，68个国家签定国际协定，互相开放电信市场 20世纪90年代，数字通信向超高速大容量长距离方向
发展
数据通信的发展过程
20世纪的70年代至80年代，商用卫星通信、数字程控 交换机、光纤通信系统投入使用。在此背景下，一些 公司制定计算机网络的体系结构，个人计算机和计算 机局域网出现，整体的网络体系结构国标陆续制定
20世纪90年代，光纤通信普及后，互联网和多媒体通 信技术得到极大发展。数字通信朝着超高速、大容量、 长距离的方向发展
载波信号进行调制后再传输的通信方式。
数据通信的概念与模型
数字通信系统的组成
信
信
信
源
道
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码
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信道
信
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噪声 源
通常在数字通信系统模型中信源输出的是模拟信号，经过数字 终端的信源编码器编码后成为数字信号，终端输出的数字信号 经过信道编码器后变成适合于信道传输的数字信号，然后由解 调器把数字信号调制到系统所使用的数字信道上，再传输到接 收端，经过相反的转换后最终送到信宿。
第1章 通信网络概述
数据通信的发展 数据通信的概念与模型 计算机网络的形成与发展 计算机网络的概念与组成
数据通信的概念与模型
数据通信 数据通信是两个实体之间的数据传输和交换，通过各种 不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算 机，或计算机和计算机连接起来，从而完成数据传输、 信息交换和通信处理等任务。
数据通信的概念与模型
模拟信号与模拟通信 模拟信号指在一定范围内可以连续取值的信号。时间
上连续的模拟信号包括连续变化的图像（电视、传真） 信号等，时间上离散的模拟信号是一种抽样信号。 模拟通信是一种以模拟信号传输信息的通信方式，非 电的信号（如声、光等）输入到变换器（如送话器、 光电管），使其输出连续的电信号，使电信号的频率 或振幅等随输入的非电信号而变化。
数据通信的概念与模型
数字通信系统各部分的作用 信源：把原始信息变换成原始电信号。 信源编码：实现模拟信号的数字化即完成A/D变化。 信道编码：对传输的信息码元按一定的规则加入冗余码（监
督码），形成新的码字，接收端按照约定好的规律进行检错 甚至纠错。 数字调制：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合 在信道中传输的频带信号。 信道：信号传输媒介的总称。分有线信道（如电缆、光纤） 和无线信道（如自由空间）两种。 噪声源：通信系统中各种设备及信道中所固有的噪声。
信号大部分能量集中的频带称为有效Βιβλιοθήκη Baidu宽，即带宽。
数据通信的概念与模型
数据通信系统的主要技术指标 截止频率 信道是具有不同的振幅频率特性的。 信号在信道传输过程中某个分量的振幅衰减到原来的 0.707（即输出信号的功率降低了近一半）时所对应的那 个频率称为信道的截止频率。 如果输入信号的带宽大于信道的带宽，则信号中某些频 率分量就不能通过信道，这样输出得到的信号将与发送 端发送的信号有些不同，即产生了失真。为了保证数据 传输的正确性，必须限制信号的带宽。
数据通信的概念与模型
数据通信系统的主要技术指标 数据传输率定义为单位时间内能传输的二进制位数。 单位时间内在信道上传送的信息量（比特数）称为数据 速率。在一定的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。如果把两比特编码为一个码元，则 数据速率可成倍提高。对此，有以下公式：
R =B lb(N)=2W lb(N)(b/s) 其中R表示数据速率，B表示码元速率，N代表码元种类。
数据通信的概念与模型
模拟通信的特点 模拟通信系统设备简单，占用频带窄且容易实现，但存 在以下几个缺点： 保密性差 抗干扰能力弱 设备不易大规模集成化 不适于飞速发展的计算机通信要求
数据通信的概念与模型
数字信号与数字通信 数字信号是一种离散的脉冲序列，它的取值是有限个
数。 数字通信是一种以数字信号传输信息或用数字形式对
第1章 通信网络概述
第1章 通信网络概述
数据通信的发展 数据通信的概念与模型 计算机网络的形成与发展 计算机网络的概念与组成
第1章 通信网络概述
数据通信的发展 数据通信的概念与模型 计算机网络的形成与发展 计算机网络的概念与组成
数据通信的发展过程
1937年，英国人里夫斯提出脉冲编码调制（PCM） 1947年，美国贝尔实验室研制出供实验用的24路电子
数据通信的概念与模型
数字通信的优点 抗干扰能力强 差错可控 易加密 易于与现代技术相结合 数字通信的缺点 频带利用率不高 系统设备比较复杂
数据通信的概念与模型
数据通信系统的主要技术指标 频谱与带宽
信号具有时域和频域两种最基本的表现形式和特性。 时域特性反映信号随时间变化的情况。频域特性不仅含 有与信号时域中相同的信息量，而且通过对信号的频谱 分析，还可以清楚地了解该信号的频谱分布情况及所占 有的频带宽度。
数据通信的概念与模型
数据通信模型 数据通信模型是指远端的数据终端设备DTE通过数据电路 与计算机系统相连。数据电路由通信信道和数据DCE通 信设备组成。如果通信信道是模拟信道，DCE的作用就 是把DTE送来的数据信号变换成模拟信号再送往信道，信 号到达目的节点后，把信道送来的模拟信号变换成数据 信号再送到DTE；如果通信信道是数字信道，DCE的作用 就是实现信号码型与电平的转换、信道特性的均衡、收 发时钟的形成与供给以及线路接续控制。
数据通信的概念与模型
数据通信的概念与模型
数据通信系统模型5要素 源点。通常是生成传输数据的设备，如PC机。 发送器。源点生成的数据要通过发送器编码后才能成
为在传输系统中传输的电信号。 传输系统。传输线或者传输网络系统。 接收器。接收来自传输系统的信号，并转换为终点能
处理的信息。 终点。获取来自接收器数据的设备。
管脉码调制装置，证实了实现PCM的可行性 20世纪60年代，数字传输理论与技术得到迅速发展；
计算机网络开始出现 20世纪90年代，光纤通信得到迅速普遍的应用 1997年，68个国家签定国际协定，互相开放电信市场 20世纪90年代，数字通信向超高速大容量长距离方向
发展
数据通信的发展过程