计算机网络与数据通信 (1-5章) 第03章_数据传输技术

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1、第3章数据传输技术3.1概述3.1.1通信的历史自古以来，信息的交换一直在进行，诸如通信、交换意见、交流思想等，这些都是广义上的通信。最简单的通信方式就是交谈，声音通过空气媒质把要交换的信息带到了对方，完成了通信过程，这种通信方式有其固有的缺点就是通信距离短，只能以米(m)为单位。古时候远距离通信有书信和烽火台，但它们的信息量有限。这些都不是现代意义上的通信。现代意义上的通信以电报和电话的产生为标志。电报方面，1835年莫尔斯发明了电报，1837年发明了莫尔斯电码，同年，出现了电磁式有线电报机，1896年马可尼发明了无线电报机。电话方面，1876年贝尔发明了电话机，1878年

2、人工交换局出现，1892年自动交换局出现。在此后的近100年间，人类主要的通信方式就是这两种形式，它们为人类社会的快速发展发挥了积极的作用。20世纪30年代开始，随着各种通信方面的理论的形成，如：调制理论、信息论、噪声理论、预测理论和统计理论等，使得通信技术取得了一系列的突破。50年代形成了以电话为主电报为辅的通信体系。在此后的50年间，随着电子技术的发展，器件方面出现了重大突破，由最初的电子管发展为晶体管、集成电路、可编程逻辑器件、超大规模集成电路。人类发明了更多的电器设备，如：收音机、电视机、雷达、卫星、计算机等，使人类的通信进入了一个全新的阶段。第3章数据传输技术3.1

3、.2数据通信数据通信是随着计算机技术发展而发展起来的通信方式，它的历史简单地说就是计算机网络的发展历史。1946年第一台计算机在美国诞生，到20世纪60年代形成了第一代计算机网络(ARPANET)，它只有4个节点，而且只为军方和研究机构服务，不对公众开放。70年代后，随着大规模集成电路和超大规模集成电路的发展，引发了计算机技术的飞速发展，计算机网络也由最初的ARPANET发展到今天的Internet。但数据通信不仅仅是网络通信，它还包括其他一些方面，诸如电视、卫星、电话、微波等方面。数据通信网为计算机网络提供了更便利、更广泛的信息传输信道。第3章数据传输技术3.2数据传输的电

4、学基础数据在传输通道中是以电信号的形式传输的。电信号在传输通路中使用两种基本形式进行：一种为模拟传输方式；另一种为数字传输方式。在模拟传输方式中，需要注意的问题是保真，也就是保持波形不变，如电话、部分电视节目、音频传输设备等。它的优点是带宽较窄，只占用了部分带宽，适合于多路频分复用；缺点是信号容易失真，不失真恢复信号困难。在数字传输方式中，传输的是电平编码，各电平之间的电位差较大，容易识别，也容易保持其性质不变。它的优点是信号抗干扰能力强，比模拟传输更容易保真；缺点是带宽大，占用了整个通道，不适合频分复用，这是由数字信号的特性决定的。第3章数据传输技术基带传输与频带传输所谓的

5、基带指的是基本频带，也就是传输数据编码电信号所固有的频带，这种信号称为基带信号。所谓的基带传输也就是把基带信号直接加到信道上而不作任何处理，直接进行传输。基带传输方式传输的常常是数字信号，但数字信号被调制之后也可以进行频带传输。在进行远距离数据传输时，一般要借用已有的通信网络，如电话网和微波网。原始的数字信号是基带信号，无法直接在这些网络中传输，这时就要将带宽很宽的数字信号变为带宽较窄的模拟信号。新的模拟信号由一个或几个频率组成，占用了一个固有的频带，这种传输方式称为频带传输。这种频带传输的模拟信号和原始的模拟信号含义是不同的，原始的模拟信号幅值和频率都发生改变，而频带传输的

6、信号只有其中的一个参数发生变化，我们把模拟传输和频带传输统称为模拟传输。使用频带传输有两个优点：一是适应了公共信道的要求；二是容易实现多路复用(也就是后边介绍的频分复用和时分复用)。第3章数据传输技术3.3数据传输的基础知识3.3.1并行传输与串行传输根据在传输介质中的存在状态和先后顺序，数字传输可分为并行传输和串行传输。1.并行传输并行传输——在传输过程中同一个字节数据中的各个位同时传输，也就是一次传输一个字节，在时间上是同时的。采用这种方式，一位数据占用一条数据线，根据数据位的不同，需要不同的数据通道。最常见的是我们用的并行打印机，它一次传输一个字节，通过并口线和计算机相

7、连。2.串行传输串行传输——在传输过程中，同一个字节的各个不同的位按顺序先后发送，在同一个信道上传输。这种方式下，一个并行的数据被改造成了一个二进制数据流。在这种传输模式下，传输速率明显低于并行传输，但它节省了大量的数据通道，降低信道成本，而且利于远程传输。我们现在所用的网络都采用的是串行传输。第3章数据传输技术3.3.2同步在通信中，接收端要按发送端所发送的每个码元或数据块的重复频率以及起止时间来接收数据，这样才能保证接收的数据与发送的数据一致，这就是所谓的“同步”。在通信时，接收端要校准自己的时间和