数据通信基础教案

计算机网络技术与应用 教 案       
多媒体互动系统
课 题
数据通信基础
课次
3-5
授课时间               
授课时数
6
授课方法
讲解、练习
授课班级
消音板   
校园网、多媒体、智能手机
教学目标
知识目标: 室外路径1、掌握数据通信的基本概念;
          2、掌握数据通信的技术指标;
          3、掌握数据通信的通信方式;
          4、熟悉数据的传输方式;
          5、掌握电路交换和分组交换;
          6、掌握曼彻斯特编码和微分曼彻斯特编码;
          7、掌握奇偶校验方法;
          8、掌握CRC校验方法。
能力目标: 1、能够绘制微分曼彻斯特编码;
          2、能够计算CRC校验。
素质目标: 学生按照组建的学习团队学习、实验、交流,分配角,培养团队合作能力。
教学重点
微分曼彻斯特编码、CRC校验
教学难点
CRC校验
教  学  内  容
教师活动
1、什么是计算机网络?网络有哪些功能?
2、什么是对等网?有什么特点?
2.1  数据通信的基本概念
一、信息和数据
1.信息
信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述,也可表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式。
2.数据
信息可以用数字的形式来表示,数字化的信息称为数据。
数据可以分成两类:模拟数据和数字数据。
二、信道和信道容量
1.信道
信道是传送信号的一条通道,可以分为物理信道和逻辑信道。
物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路,由传输及其附属设备组成。
逻辑信道也是指传输信息的一条通路,但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质,而是在物理信道基础上,由节点设备内部的连接来实现。
2.信道的分类
信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。
信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。
信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。
3.信道容量
信道容量是指信道传输信息的最大能力,通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大,则信息的传输能力也就越大,表示信道容量大。
C=Blog氟橡胶成分分析2(1+S/N)
    B为信道带宽,S为接受端信号的平均功率,N为信道内噪声平均功率,C为信道容量。
三、  码元和码字
在数字传输中,有时把一个数字脉冲称为一个码元,是构成信息编码的最小单位。
计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”,例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列,通常称为“码字”。
四、 数据通信系统主要技术指标
1.比特率:比特率是一种数字信号的传输速率,它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位(bit)数,单位用比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。
2.波特率:波特率是一种调制速率,也称波形速率。在数据传输过程中,线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率,其单位为波特(baud)。
3.误码率:误码率指信息传输的错误率,也称误码率,是数据通信系统在正常工作情况下,衡量传输可靠性的指标。      Pe=Ne/N
4.吞吐量:吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量,单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中,吞吐量=信道容量×传输效率。
5.通道的传播延迟:信号在信道中传播,从信源端到达信宿端需要一定的时间,这个时间叫做传播延迟(或时延)。
五、  带宽与数据传输率
1.信道带宽
信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度,它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。
带宽越大,所能达到的传输速率就越大,所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
2.数据传输率
数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量,即比特率,单位为比特/秒。
一般来说,数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定,如果每一位所占时间越小,则速率越高。
        S=Blog2N
B为波特率,N为调制电平数
1、熟记以下概念:
  通信容量  比特率    带宽  误码率  吞吐量
2、对于一个ASCII码来说,一个二进制位叫(    )。
一、复习提问
二、新授教学
教师讲解
幻灯片展示
学生阅读
分组讨论
三、巩固练习
四、课堂小结
五、布置作业
                     
教  学  内  容
教师活动
1、什么是数据?什么是信息?
2、对于取连续值的数据是(      ),取离散值的是(    )
2.2 数据传输方式
一、  数据通信系统模型
1、数据通信系统的一般结构模型,它是由数据终端设备(DTE)、数据线路端接设备(DCE)和通信线路等组成。
2、通信系统模型
通信系统组成三要素:信源、信宿和信道
二、  数据线路的通信方式
根据数据信息在传输线上的传送方向,数据通信方式有:单工通信、半双工通信、双工通信。
单工通信:在通信线路上,数据只可按一个固定的方向传送而不能进行相反方向传送的通信方式。例如广播、遥控通信。
半双工通信:数据可以双向传输,但不能同时进行,在任一时刻只允许在一个方向上传输主信息的通信方式。
全双工通信:可同时双向传输数据的通信方式。
2.2.3  数据传输方式
数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调制变样后再传输,可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。
1.基带传输:在基带信道中直接传输这种基带信号的传输方式。
2.频带传输:在信道中传输频带信号的传输方式。
3.宽带传输:宽带是指比音频带宽更宽的频带,它包括大部分电磁波频谱。利用宽带进行的传输称为宽带传输。
*调制技术
1、调制:发送端根据数据内容命令调制器(modulator)改变载波的物理特性使其能够携带信息。
“调制”常通过改变载波的“振幅、频率、相位”三种物理特性来完成。控制载波振幅的技术称为“振幅调制”技术;控制载波频率的技术则为“频率调制”技术;控制载波相位的技术便是“相位调制”技术。
2、振幅调制技术
控制载波振幅的调制技术为“振幅调制”(AmplitudeModulation,AM)技术,数字振幅调制技术称为“振幅键控”(Amplitude SlliftKeying,ASK)调制技术,它以振幅较弱的信号状态代表O,以振幅较强的信号状态代表1(p31图2-23)。
3、频率调制技术智能防盗窗
    控制载波频率的调制技术为“频率调制”(FrequencyModulation,FM)技术,数字频率调制技术称为“频移键控”(Frequency shiftKeying,FsK)调制技术,它以频率较低的信号状态代表0,以频率较高的信号状态代表l(见p31图2-24)。
4、相位调制技术
控制载波相位的调制技术为“相位调制”(PhaseModulation,PM)技术,调制相位调制技术则称为“相移键控”(Phase ShiftKeying,PSK)调变技术,它以信号相位状态的改变代表1,以信号相位状态不变代表O(见p32图2-25)
5、正交幅度调制技术
  QAM是一种结合ASK与PSK的综合型调制技术,同时控制载波的“振幅强度”与“相位偏移量”,让同一个载波信号得以呈现出更多的逻辑状态。
1、说出下列符号代表什么含义
PM    FM    AM  DCE    DTE
一、复习提问
新型碾米机环保型二、新授教学
三、巩固练习
四、课堂小结
五、布置作业

本文发布于:2024-09-22 23:34:45,感谢您对本站的认可!

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