数据通信与计算机网络技术

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1、数据通信与计算机网络技术1第2章数据通信基础主要学习内容：2.1数据通信系统组成2.2数据通信的基本概念2.3数据编码技术2.4数据通信的基本方式2.5多路复用技术2.6数据交换方式2.7差错检验和控制22.1数据通信的基本概念2.1.1数据、信息信息是人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识;数据是把事件的某些属性规范化后的表现形式;信号是数据的具体的物理表现。32.1数据通信的基本概念雪六角形凉白色信息数据信号例子42.1数据通信的基本概念信息：人对雪花和马的认识数据：文字，二进制数，十进制数信号：电压，光，磁场强度5数据通信系统的模型传输系统输入信息

2、输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号正文正文数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机62.1数据通信的基本概念两种不同类型的量：A.时间、温度、电波、声音B.字符，二进制数，电脉冲信号中没有断开或不连续的的地方；信号仅取一些有限数目的值；2.1.2信号与信号传输72.1数据通信的基本概念模拟：波动性；持续变化；反映事物的本质；在电信业已经被广泛使用超过100年；数字：离散性；跃变性；设备性能先进，较为便宜；模拟与数字的特点82.1数据通信的基本概念（a）模拟信号

3、（b）数字信号9模拟的和数字的数据、信号模拟数据模拟信号放大器调制器模拟数据数字信号PCM编码器数字数据模拟信号调制器数字数据数字信号数字发送器102.1数据通信的基本概念2.1.3基本概念和术语数据传输速率——bps(bitpersecond)用C表示信号传输速率——波特（Baud）用B表示两者关系——C=B×log2nn是调制电平数11信道(Channel)：传送信息的线路（或通路）。比特率(BitRate)：数据传输速率(bps，b/s)。码元(CodeCell)：时间轴上的一个信号编码单元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

4、同步定时，识别码元的开始12波特率(Baud)：每秒传送的码元数(即信号传送速率)。1Baud=（1/log2M）bps其中M是信号的编码级数。也可以写成Rbit=Rbaudlog2M例如：4级编码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）。13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编码为01000001，其数据编码可能为010

5、00001t14基带(baseband)信号和宽带(broadband)信号基带信号就是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。15数字信号通过实际的信道失真不严重失真严重实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输入信号波形输出信号波形(失真不严重)输入信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输出信号波形(失真严重)16信道的极限信息传输速率香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。信道的极限信息传输速率

6、C可表达为C=Wlog2(1+S/N)b/sW为信道的带宽（以Hz为单位）；S为信道内所传信号的平均功率；N为信道内部的高斯噪声功率。17香农公式表明信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。若信道带宽W或信噪比S/N没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率C也就没有上限。实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。182.1数据通信的基本概念带宽(Bandwidth)：信号或信道占据的频率范围信道容量(Channe

7、lcapacity)：信道的最大数据率192.2数据通信系统构成噪声数据通信系统模型202.3数据编码技术1.数字信道和模拟信道数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输数据的信道。模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信道。212.模拟信号和数字信号模拟信号：时间上连续，包含无穷多个值，用幅度、相位和频率等表示要传送的信息。传输过程中会衰减。数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的预定值tta)模拟信号b)数字信号222.3数据编码数据：模拟数据、数字数据信号：模拟信号、数字信号信道：模拟信道、数字信道不同类型的信号在不同类型的信道上传输有4种组合，每一

8、种相应地需要进行不同的编码处理。23模