数据通信系统的主要性能指标一、工作速率--衡量数据通信系统通信能力1.调制速率(又称符号速率或码元速率)BdN(或sf)定义--每秒传输信号码元的个数,单位为波特(Bd)。公式:TNBd1(T为符号间隔)2.数据传信速率(简称传信率)R(或bf)定义--每秒传输的信息量(即比特个数或二进制码元的个数),单位为bit//s等。数据传信速率与调制速率之间的关系为MNRBd2log例:设信号码元时间长度为s610833,当采用4电平传输时,求数据传信速率和调制速率。解:调制速率为BdTNBd120010833116数据传信速率为sbitMNRBd/24004log1200log223.数据传送速率定义--单位时间内在数据传输系统的相应设备之间实际传送的平均数据量,又称有??数据传输速率。单位为比特//秒(bit//s)、字符//秒或码组//秒。实际的有效数据传送速率是小于数据传信速率的。4.信道容量定义--指信道在单位时间内所能传送的最大信息量,即指信道的最大传信速率。1、模拟信道的信道容量模拟信道的信道容量可以根据香农(Shannon)定理来计算。香农定理指出:在信号平均功率受限的加性高斯白噪声信道中,信道的极限信息传输速率即信道容量为)1(log2NSBC(bit/s)2、数字信道的信道容量根据奈奎斯特(Nyquist)准则,带宽为B的信道所能传送的信号最高码元速率为2B波特。因此,无噪声数字信道容量为MBC2log2(sbit/)其中,M为进制数。例:假设一个传四进制数据信号的无噪声数字信道,带宽为3000Hz,求其信道容量。解:sbitMBC/120004log30002log222例:有一个经调制解调器传输数据信号的电话网信道,该信道带宽为Hz3000,信道噪声为加性高斯白噪声,其信噪比为dB20,求该信道的信道容量。解:dBNSNSdB20)/(lg10)/(10010/2NSsbitNSBC/19975)1001(log3000)/1(log22式中,B为信道带宽,NS/信号功率与噪声功率之比。二、有效性指标--频带利用率定义--=系统的传输速率//系统的频带宽度(B)(2-3)即BNBdHzBd/BR)/(Hzsbit三、可靠性指标--传输的差错率常用的有误码率、误字符率、误码组率等。它们的定义分别为:误码率=接收出现差错的比特数//总的发送比特数(2-1)误字?码组)率=接收出现差错的字符(码组??数//总的发送字符(码组)数(2-2)例:某数据通信系统调制速率为1200Bd,采用8电平传输,假设100秒误了1个比特,①求误码率。②设系统的带宽为600Hz,求频带利用率为多少Hzsbit/。解:①数据传信速率为sbitMNRBd/36008log1200log22误码率=接收出现差错的比特数//总的发送比特数6108.236001001②HzsbitBR/66003600数据传输方式一、并行传输与串行传输(按代码传输的顺序分)1、并行传输概念--并行传输指的是数据以成组的方式,在多条并行信道上同时进行传输。优缺点优点--不需要额外的措施来实现收发双方的字符同步。缺点--必须有多条并行信道,成本比较高,不适宜远距离传输。适用场合--计??机等设备内部或两个设备之间距离比较近时的外线上采用。2、串行传输概念--串行传输指的是组成字符的若干位二进制码排列成数据流以串行的方式在一条信道上传输。优缺点优点--只需要一条传输信道,易于实现。缺点--要采取措施实现字符同步。适用场合--是目前外线上主要采用的一种传输方式。二、异步传输和同步传输(按同步方式分)1、异步传输概念--异步传输方式一般以字符为单位传输,每个字符的起始时刻可以是任意的。为了正确地区分一个个字符,不论字符所采用的代码为多少位,在发送每一个字符时,都要在前面加上一个起始位,长度为一个码元长度,极性为"0",表示一个字符的开始;后面加上一个终止位,长度为1,1.5或2个码元长度,极性为"1",表示一个字符的结束。优缺点优点--实现字符同步比较???单,收发双方的时钟信号不需要严格同步。缺点--对每个字符都需加入起始位和终止位,因而信息传输效率低。2、同步传输概念--同步传输是以固定的时钟节拍来发送数据信号的,因此在一个串行数据流中,各信号码元之间的相对位置是固定的(即同步)。优缺点优点--传输效率较高。缺点--接收方为了从接收到的数据流中正确地区分一个个信号码元,必须建立准确的时钟同步等,实现起来比较复杂。三、单工、半双工和全双工传输(按数据电路的传输能力分)1、单工传输--传输系统的两端数据只能沿单一方向发送和接收。2、半双工传输--系统两端可以在两个方向上进