数据通信的基础知识

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1、第二章数据通信的基础知识本章重点基本概念●多路复用信道●数据交换技术传输媒体●差错控制编码7/11/202112.1基本概念数据(Data)：传递（携带）信息的实体（描述物体的数字、字母或符号），信息(Information)则是数据的内容或解释。--模拟(Analog)数据是指在某个区间内连续变化的值。例如：声音和视频数字(Digital)数据在某个区间内是离散的值。例如：文本和整数●一些术语7/11/20212信号(Signal)：数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式传播。--模拟信号

2、是随时间连续变化的电流、电压或电磁波。数字信号是指利用其某个参量（如幅度、频率或相位等）的变化来表示数据结合你的生活经历请举例说明信息、数据、信号之间的关系7/11/20213信源:通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。信宿:通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。信道:信源和信宿之间的通信线路（或通路）是传输信号的通路，由传输线路及相应的附属设备组成。同一条传输线路上可以有多个信道。例如：一条光缆可以同时供几千人通话，有几千条电话信道。7/11/20214信号带宽是指信号的频率范围；信道带宽是指信道

3、上能够传输信号的最大频率范围。信号带宽不能大于信道带宽，否则无法实现通信。实例：传输线路和信道之间的关系可以看作马路与车道之间的关系，一条马路可以划分成一车道，也可以划分成多车道；信号带宽和信道带宽之间的关系可以看作汽车宽度与车道宽度之间的关系，汽车宽度不能大于车道宽度，否则交通无法实现。7/11/20215比特率(BitRate)：数据传输速率(bps，b/s)是单位时间内所传送的二进制位的个数，单位为bps或b/s。码元(CodeCell)：时间轴上的一个信号编码单元码字:码元的有意义的序列称为码字

4、。t码元1码元2码元3码元4码元5信号同步脉冲同步脉冲：用于码元的同步定时，识别码元的开始7/11/20216波特率(Baud)：即信号传送速率是单位时间内所传送的信号的个数（码元数），单位为baud(波特)。1Baud=（log2M）bps其中M是信号的编码级数，2N=M。例如：4级编码,即每个信号可有4种不同状态00011011，则一个码元由两个比特位构成一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的信息传输速率下，比特率往往大于波特率。换句话说，一个码元中可以传送多个比特（bit）。t码元1码元2

5、码元3码元4码元5信号同步脉冲7/11/20217数据传输速率和信号传输速率之间的关系：两者都是衡量信息在传输线路上传输快慢的指标，但两者针对的对象不同，前者针对二进制位，后者针对信号7/11/20218带宽(Bandwidth)：信号或信道占据的频率范围信道容量(Channelcapacity)：信道的最大数据率误码率(Biterrorrate)：信道传输可靠性指标P=错误的位数/传输的总位数信息编码：将信息用二进制数表示的方法。数据编码：将数据用物理量表示的规则。例如：字母‘A’的ASCII编码

6、为01000001，其数据编码可能为01000001t7/11/20219●通信系统模型通信的三个要素：信源、信宿和信道任何一个通信系统都可以抽象为以下模型：噪声信源编码调制信道解调解码信宿编码器：数据适合传输的信号——便于识别、纠错调制器：信号适合传输的形式——按频率、幅度、相位解码器：传输信号原始数据解调器：接收波形数字信号序列7/11/202110信息→数据→信号→在介质上传输→信号→数据→信息通信系统的任务信息通过通信系统传输把携带信息的数据用物理信号形式通过介质传送到目的地。信息和数

7、据（0、1比特）不能直接在介质上传输。7/11/202111●通信系统的构成◆数据传输系统：1）传输线路（包括传输介质和中继设备）2）传输设备：调制解调器、多路复用器、交换机、路由器等◆数据处理系统：主要是指计算机。7/11/202112●通信基本过程—包含两项内容：数据传输和通信控制建立物理连接拨号数据传输链路建立阶段确认对方数据及控制信息的传输通话阶段数据传输链路拆除阶段证实通话结束通信线路拆除阶段挂机7/11/202113数据通信中的主要技术指标　1.数据传输速率1)数据传输速率--每秒传输二进

8、制信息的位数，单位为位/秒，记作bps或b/s。计算公式:S=1/Tlog2M(bps)　⑴T为一个数字脉冲信号的宽度单位为秒；M为一个码元所取的离散值个数（信号状态数）。　　通常M=2K，K为二进制信息的位数，K=log2M。　　M=2时，S=1/T，表示数据传输速率等于信号传输速率。7/11/2021142)信号传输速率--单位时间内通过信道传输的码元数，单位为波特，记作Baud。计算公式:B=1/T(Baud)　　⑵式中T为信号码