6ES7241-1CH30-1XB0西門子PLC模塊

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在數據通信中，表示計算機二進制的比特序列的數字數據信號是典型的矩形脈沖信號。人們把矩形脈沖信號的固有頻帶稱為基本頻帶(簡稱基帶)。這種矩形脈沖信號就叫做基帶信號。在數字通信信道上直接傳送基帶信號的方法稱為基帶傳輸。基帶傳輸是一種最基本的數據傳輸方式。

??1.通信信道帶寬對傳輸的影響

??計算機中的數據是用離散的二進制數0、1表示的。在計算機通信過程中，傳輸的數據流是隨機的二進制比特序列。設計適用于計算機通信的數據通信系統，要討論計算機數據的特征及對系統的要求，使用的分析工具是傅里葉級數。在通信技術中，觀察與分析電信號的基本方法有兩種:時域方法與頻域方法。時域方法是以時間t為自變量，觀察電信號(電壓或電流)隨時間變化的情況。頻域方法通過傅里葉分析，以頻率f(或角頻率?)為自變量，觀察電信號的頻譜組成、振幅與相位，分析電信號通過某一通信信道后頻譜分量的變化，最終給出電信號波形的變化及引起傳輸失真的情況。從試驗技術的角度看，時域方法是用示波器去觀察信號的波形，頻域方法則是用頻譜儀去觀察信號的頻譜。

??在現代網絡技術中，常常使用帶寬(Broad)這個術語。為了理解帶寬對網絡與通信的重要性，需要先了解通信信道的頻率特性、帶寬及通信信道帶寬對基帶傳輸的影響等問題。

??為研究通信信道帶寬對數據信號傳輸的影響，下面以連續發送一個8bit 組成的字符B為例說明，字符B的二進制ASCII碼為01100010(含校驗位)。如果重復發送該字符，就可以將該數據信號視為一個周期函數。圖6-9(a)給出了作為發送數據B的脈沖信號波形與頻譜。圖6-9(b)表明:當通信信道帶寬較窄，只允許發送信號的直流分量與基波分量通過時，可用傅里葉積分的方法，得到通過通信信道后，由直流分量與基波分量合成的接收信號波形；結果表明接收信號波形失真很大，接收端無法識別信號的正確編碼。圖6-9(c)表明:當通信信道帶寬允許發送信號的直流分量、基波分量與二次諧波分量通過時，接收信號波形仍然失真很大。圖6-9(d)表明:當通信信道帶寬允許發送信號的直流分量、基波分量、2次與4次諧波分量通過時，接收信號波形已開始接近發送信號波形。圖6-9(e)表明:當通信信道帶寬較寬，允許發送信號的直流分量、基波分量、2次~8次諧波通過時，接收信號波形已比較接近發送信號波形；接收端經波形整形后，可以正確地識別8位二進制值。

??從以上分析中可以看出:通信信道帶寬對數據信號傳輸中失真的影響很大。信道帶寬越寬，信號傳輸的失真就越小。

??2.數據傳輸速率的定義

??數據傳輸速率是描述數據傳輸系統的重要技術指標之一。數據傳輸速率在數值上等于每秒鐘傳輸構成數據代碼的二進制比特數，單位為 b/s。對于二進制數據，數據傳輸速率為

??S=1/t (6-9)

??式中，t為發送每1bit所需要的時間。

??例如，如果在通信信道上發送一比特0、1信號所需要的時間是0.104ms，那么信道的數據傳輸速率為 9600b/s。在實際應用中，1kb/s=103b/s，1Mb/s=106b/s，1Gb/s=109b/s。通過以上內容，可以看出信道帶寬對基帶信號傳輸的影響。在現代網絡技術中，常以帶寬表示通信信道的數據傳輸速率，帶寬與速率幾乎成了同義詞。