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1、2.1 数据通信主要指标与信道极限容量,数据在信道中是以电信号的形式传送的，分为模拟信号和数字信号。模拟信号是连续变化的电压或电流波形，数字信号是一系列表示数字“0”和“1”的电脉冲。模拟传输系统采用放大器增加信号能量，但会放大噪声，造成误差积累；数字传输系统采用中继器，利用码元再生法重传，有效解决了误差积累问题。,1,ppt课件,模拟信号与数字信号,t,t,a)模拟信号,b)数字信号,模拟信号：时间上连续，包含无穷多个值 数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的预定值,2,ppt课件,数据通信主要指标与信道极限容量,信号传输速率 数据传输速率 信道容量 误码率,3,ppt课件,一 些 术 语,
2、信道(Channel)：传送信息的线路（或通路）比特率(Bit Rate)：数据传输速率(bps，b/s)码元(Code Cell)：时间轴上的一个信号编码单元,t,码元1,码元2,码元3,码元4,码元5,信号,同步脉冲,同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元的开始,t,4,ppt课件,信号传输速率,波特率：每秒钟传送的码元数，或者说每秒钟 信号（比如电压）变化的次数，单位 为波特（baud)。如果是脉冲信号，波特率可按下式计算：B=1/T(Baud)其中 T 为一个脉冲信号的时间长度 奈奎斯特（采样）定律：在带宽为 H 的 无噪声信道上，最大波特率为：Bmax=2H(Baud),5,ppt课
3、件,数据通信主要指标与信道极限容量,信号传输速率 数据传输速率 信道容量 误码率,6,ppt课件,数据传输速率,比特率：指每秒钟能传送的二进制位数，单位为 比特/秒（bps）。通常将比特率作为数 据传输率。比特率与波特率的关系：设比特率为 S，波特率为 B，则 S=Blog2N(bps),N为码元状态数 根据奈奎斯特定律 Bmax=2H，则有：Smax=2Hlog2N(bps),7,ppt课件,波特率与比特率比较,波特率为每秒传送多少个码元比特率为每秒传送多少个二进制位。信息传输速率“比特/秒”与码元传输速率“波特”在 数量上有一定的关系：若 1 个码元只携带 1 bit 信息量，则“比特/秒
4、”和“波特”在数值上相等。若 1 个码元携带 n bit 信息量，则 M Baud 的码元传输速率所对应的信息传输速率为 M n b/s,8,ppt课件,波特率与比特率比较图,9,ppt课件,数据通信主要指标与信道极限容量,信号传输速率 数据传输速率 信道容量 误码率,10,ppt课件,信道容量,根据奈奎斯特定理，无噪信道容量S=Blog2N，只要码元的状态数增加，比特率就增加，因此无噪信道容量是无限的。但实际信道总是有噪声的，实际的信道容量由信道本身的特征（带宽，信噪比）决定，与具体通信手段无关。根据香农定理，有噪声信道容量 C=Hlog2(1+S/N）(bps)其中，S/N为信道的信噪比。
5、信噪比也通常用分贝（dB）来表示，信噪比分贝数和 S/N的关系是：信噪比（dB）=10 log10S/N,11,ppt课件,数字信号通过实际信道(有噪信道),失真不严重：,失真严重：,12,ppt课件,奈氏准则和香农公式的作用范围,码元传输速率受奈氏准则的限制,输入信息,输出信息,13,ppt课件,数据通信主要指标与信道极限容量,信号传输速率 数据传输速率 信道容量 误码率,14,ppt课件,误码率,传输出错的码元数占传输总码元数的比例。设传输总码元数为 N，传输出错的码元数为 Ne,则误码率为 Pe=Ne/N 根据误码率的大小选择合适的数据单元大小来传输。,15,ppt课件,小 结,奈奎斯特定律：Bmax=2H(Baud),3.香农定理：C=Hlog2(1+S/N）(bps)其中，S/N为信道的信噪比，信噪比分贝数和 S/N的关系是：信噪比（dB）=10 log10S/N,2.比特率与波特率的关系：S=Blog2N(bps)，N为码元状态数,16,ppt课件,
