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数据通信基础


1.1数据通信基础 本节大纲 一、数据通信的基本概念 二、数据传输 三、数据编码 四、多路复用技术 五、数据交换技术 一、数据通信的基本概念 1.数据信号 2.信道 3.数据通信模型 4.数据通信方式 数据信号 数 据 模拟数据:表示模拟数据的信号称作模拟信号,模拟信号在时间和幅度取值上都是连续的,其 电平也随时间连续变化。 数字数据:表示数字数据的信号称作数字信号,数字信号在时间上是离散的,在幅值上是经过 量化的,它一般是由二进制代码0、1组成的数字序列。 模拟信号与数字信号互相转换 调制Modulation 数字信号 调制解调器Modem 模拟信号 解调Demodulation 编码 量化 采样 脉冲编码调制 采样:是用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号,也就是在时间上将模拟信号离散化。 量化:是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限个数量的有一定间隔的 离散值。 编码:按照一定的规律,把量化后的值用二进制数字表示,然后转换成二值或多值的数字信号流。 信道 物理信道(通信链路) 信 道 逻辑信道(连接) 数据通信模型 数据终 端设备 (DTE) 通 信 控 制 器 数据通 信设备 (DCE) 噪声 数据通 信设备 (DCE) 通 信 控 制 器 数据终 端设备 (DTE) DTE: Data Terminal Equipment DCE: Data Communication Equipment 数据通信方式 (a)单工通信:数据只能沿一个固定 方向传输,即传输是单向的。 (b)半双工通信:允许数据沿两个 方向传输,但在同一时刻信息只能在 一个方向传输。 (c)双工通信:允许信息同时沿两个 方向传输,这是计算机通信常用的方 式,可大大提高传输速率。 二、数据传输 1.数据传输的方式 2.数据传输的形式 3.数据传输速率 数据传输的方式 并行传输与串行传输 ? 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。 ? 串行传输指的是数据流以串行方式,在 一条信道上传输。 异步传输与同步传输 ? 异步传输一般以字符为单位,不论所采 用的字符代码长度为多少位,在发送每 一字符时均加上起止信号。 ? 同步传输是以同步的时钟节拍来发送数 据信号的。 数据传输的形式 基带传输 基带传输是指在通信电 缆上原封不动地传输由计算机 或终端产生的数字脉冲信号。 传输距离一般不超过2KM,超 频带传输 将基带信号转换为频率 表示的模拟信号来传输的方 式,称为频带传输。实现了 数字信号可用电话线路传输, 宽带传输 将信道分成多个子 信道,分别传送音频、视 频和数字信号的方式,称 为宽带传输 过时则需加中继器放大信号, 以便延长传输距离。计算机网 络内往往采用基带传输。 而且可以实现多路复用,从 而提高了信道利用率。 数据传输速率 比特率:比特率是指单位时间内所传送的二 进制码元的有效位数,以每秒多少比特数计,即bps 信道带宽 信道带宽W=f2-f1,其中其中f1是信道能够 通过的最低频率,f2是信道能够通过的最高频率, 两者都是由信道的物理特性决定的。当组成信道 的电路制成了,信道的带宽就决定了。为了使信 号的传输的失真小些,信道要有足够的带宽。 波特率:用码元速率表示单位时间内信 号波形的变换次数,即单位时间内通过信道传 输的码元个数。码元速率的单位叫波特 (Baud),码元速率也叫作波特率。 R=Nlog2M N:波特率 R

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