软考网络工程师笔记--数据通信基础(第一章)

来源:未知   发布时间2020-06-11  浏览:
 

第一章  数据通信基础

一、基本概念

码元速率:单位时间内通过信道传送的码元个数,如果信道带宽为T秒,则码元速率

若无噪声的信道带宽为W,码元携带的信息量n与码元种类N关系为,则极限数据速率为

有噪声的极限数据速率为

                

其中W为带宽,S为信号平均功率,N为噪声平均功率,为信噪比

电波在电缆中的传播速度为真空中速率的2/3左右,即20万千米/秒

编码:

单极性码:只有一个极性,正电平为0,零电平为1;

级性码:正电平为0,负电平为1;

双极性码:零电平为0,正负电平交替翻转表示1。

这种编码不能定时,需要引入时钟

归零码:码元中间信号回归到零电平,正电平到零电平转换边为0,负电平到零电平的转换边为1。这种码元自定时

不归零码:码元中间信号不归零,1表示电平翻转,0不翻转。

双相码:低到高表示0,高到底表示1。这种编码抗干扰性好,实现自同步。

曼彻斯特码:低到高表示0,高到底表示1。相反亦可。码元中间电平转换既表示数据,又做定时信号。用于以太网编码,编码效率为50%

差分曼彻斯特码:每一位开始处是否有电平翻转,有电平翻转表示0,无电平翻转表示1。中间的电平转换作为定时信号。用于令牌环网,编码效率为50%。

ASK、FSK和PSK码元种类为2,比特位为1。DPSK和QPSK码元种类为4,比特位为2。QAM码元种类为16。

一路信号进行 FSK 调制时,若载波频率为 fc , 调制后的信号频率分别为 f1  f2 (f1<f2),三者具有关系fc-f1=f2-fc

编码技术:常用编码技术为脉冲编码调制技术。需要经过取样、量化和编码3个步骤。

在数字系统中,将数字信号转换成模拟信号成为调制;将模拟信号转换为数字信号成为解调。

尼奎斯特采样定理:采样速率大于模拟信号最高频率的2倍。

复用技术:

例:   10个9.6Kbps的信道按照统计时分多路复用在一条线路上传输,假定信道只有30%时间忙,复用线路开销为10%,则带宽为:

       

频分多路复用FDM,时分多路复用TDM,波分多路复用WDM,码分多路复用(CDM)

T1采用时分复用技术,将24条话音数据复用在一条高速信道上,其速率为1.544Mbps,单个信道数据速率为56KB/s

T2=4T1  T3=7T2  T4=6T3

E1采用同步时分复用技术将30个语音信道,2个控制信道(ch0作为帧同步,ch16传送信令)复合在一条高速信道上,其速率为2.048Mbps,每条话音信道速率为64Kb/s

OC-1速率为51.84Mb/s。

第三代通信技术:TD-SCDMA(中国),WCDMA(欧洲),CDMA2000(美国),WiMAX,其中TD-SCDMA属于时分双工模式,WCDMA和CDMA2000属于频分双工模式。

奇偶校验码添加1位校验码,其码距变为2。

海明码:利用奇偶性来检错和校验的方法。假设有m位信息码,加入k位校验码,则满足

一个码组内有e个误码,则最小码距

一个码组能够纠正n个误码,则最小码距

例:   求信息1011的海明码

解:由求得k=3,即校验码为3位

   校验码放在位上

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

位数

1

0

1


1



信息位




r3


r2

r1

校验位

由上图得到监督关系式

r3=a5+a6+a7

r2=a3+a6+a7

r1=a3+a5+a7

将表中数值带入经异或运算得:

r3=a5+a6+a7=1+0+1=0

r2=a3+a6+a7=1+0+1=0

r1=a3+a5+a7=1+1+1=1

由此求得校验码为001,填入表中得到海明码为1010101


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