Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, 2015-03-21 (1) Datakommunikation Informationsöverföring l Datakommunikation l Information l Kanaler för informationsöverföring.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, 2015-03-21 (1) Datakommunikation Informationsöverföring l Datakommunikation l Information l Kanaler för informationsöverföring."— Presentationens avskrift:

1 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (1) Datakommunikation Informationsöverföring l Datakommunikation l Information l Kanaler för informationsöverföring l Kodning l Modulation l RS-232C och andra seriella gränssnitt

2 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (2) Komponenter i kommunikation l Datakommunikation l Datanät l Protokoll l Tillförlitlighet l Kodningsteknik l Köteori A B T T T Betjäning Kö Anrop Kanal LAN ACB

3 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (3) Datakommunikation l Kommunikation mellan två punkter l Punkterna kan vara noder i nätverk l Serieporten i PC = standarden RS232-C l Modem har ”alltid” nyttjat ”V24” l RS232-C = V24 + V28 + ISO-2110 l PC = DTE och Modem = DCE

4 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (4) Information l Information = kunskap l Informationssystem förmedlar information mellan människor l Förmedling av inform. mellan människor sker med symboler & signaler l Data = en samling symboler & signaler som är bärare av information

5 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (5) Informationsöverföring l Dataöverföring [bitar/s] l Info.överföring [bit/s] l Info = reducering av osäkerhet, ex. myntkast l Info[1 myntkast]= -log 1/p = log 2 = 1 [bit] l Symbolhastighet [baud] l Källkodning och kanal- kodning ökar prestanda

6 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (6) Fundamentala begrepp och samband Källa med alfabet KällkodareKanalkodare Kanal med störningar Claude E. Shannon grundlade den moderna informationsteorin (1948), som blev till en ny vetenskap. Överföring av information från en sändare till en mottgare, delade han upp i två delproblem, källkodning och kanalkodning. Shannon definierade ett kvantitativt informationsmått för källan, dess entropi H. Entropin representerar den genomsnittliga informationsmängden per källsymbol. Enheten för information är [bit]. Entropin anges i [bit/källsymbol] Mottagare

7 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (7) Kanaler för info. överföring l En kanal karakteriseras av dess kanalkapacitet 0 <= C <= 1. l C anger hur många [bit], som max kan överföras per binär kanal-symbol. l Kanalmodellen BSC har felsan- nolikheten p och (1-p) för rätt. l C = 1 + plog 2 p + (1-p)log 2 (1-p) Analogt tal kan digitaliseras

8 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (8) Informationsteorins grunder l Informationsmått och entropi l Källkodning (för effektiv överföring) - Huffmankodning l Kanalkodning (för säker överföring) - Hammingkoder l Modulering

9 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (9) Källkodning l Kanalen betraktas nu som perfekt (störningsfri) l Block bestående av följder av n källsymboler avbildas av källkodaren på binära kodord. l Ur dessa kodord rekonstruerar källavkodaren de ursprungliga källsymbolerna. l Källkodaren är effektivare desto färre bitar L som i medeltal behövs per källsymbol. l För L>=H är det möjligt att finna koder vars sannolikhet för felaktig avkodning går mot noll då n går mot oändligheten. Ingen finns för L

10 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (10) Var finns felande biten ? Summa = 8x8 = 64 Summa = 5x13 =

11 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (11) Definition av Modulation l Modulation är en process där meddelandet omvandlas till en signal med form och egenskaper sådana att den, utan att påverka informationen, kan överföras via aktuellt medie l Basbandsmodulering l Bärvågsmodulering

12 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (12) En generell signal U = A(t)  sin(  t+  )

13 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (13) Modulering, digital signalering l Basband, modulerad likspänning l Amplitudmodulering, ASK l Frekvensmodulering, FSK, CPFSK l Fasmodulering, PSK, QPSK, DQPSK l IQ-modulering, två ortogonala vektorer l Fas + amplitud, QAM l Ögondiagram, visar intersymbolinterferens

14 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (14) IQ-modulering l I och Q, ortogonala vektorer l ASK-modulering Q = 0 och I = 1 eller 0 l PSK-modulering Q = 0 och I = +1 eller -1 l QPSK-modulering Q=I=1, Q=1 och I=-1, Q=-1 och I=-1, Q=-1 & I=1 Q-vektor I-vektor Resultant

15 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (15) Register för modemkommunikation MCR MSR Adress 03FC TD DTR RTS CT S DS R DCD RD UART Adress 03FE För TD och RD 0 Positiv Space 1 Negativ Mark För övriga signaler 0 Negativ OFF 1 Positiv ON Data DTEDCE

16 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (16) Signaler i gränssnittet V.24/RS-232-C l DTR = Data Terminal Ready l RTS = Ready To Send l DSR = Data Set Ready l CTS = Clear To Send l DCD = Data Carrier Detected l TD = Transmitted Data l RD = Received Data

17 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (17) Överföringsprinciper l Asynkront, tecken för tecken överföring - synkronisering inför varje teckenöverföring - avgränsning medelst start/stoppbitar l Synkront, block för block överföring - synkronisering inför varje block - avgränsning medelst specialtecken l Protokoll, en uppsättning regler, som sändare och mottagare måste följa

18 Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, (18) Industrins signaler l Industrins elektriska miljö är full av störningar l Standardsignalering < 100 Hz använder likström mA, +/-10 mA, +/- 20 mA l V.11/RS-422 med 4-tråd, polaritetsväxling och upp till 10 användare, meter l RS-485, max 32 användare i multidrop l Fältbussar: CAN, Profibus, USB etc


Ladda ner ppt "Bengt Magnhagen, Konstruktionsmetoder, 2015-03-21 (1) Datakommunikation Informationsöverföring l Datakommunikation l Information l Kanaler för informationsöverföring."

Liknande presentationer


Google-annonser