计算机网络原理与应用 何小东 第2章 数据通信基

《计算机网络原理与应用 何小东 第2章 数据通信基》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章数据通信基础2.1通信的相关概念2.1.1通信系统模型1.通信的基本术语通信是通过某种媒体进行的信息传递。信息是指数据中包含的有意义的内容。它是通过数据来表示的，数据是信息的载体。数据分为离散型数据和连续型数据。信号是指随时间变化的物理量。2.通信系统模型3.通信系统的组成数据通信系统由以下几部分组成。（1)信源信源是发出信息的源，其作用是把各种可能数据转换成原始电信号。信源可分为模拟信源和数字信源。（2)变换器（3）信道信道是指传输信号的通道，可以是有线的，也可以是无线的，有线和无线均有多种传输媒质。（4）反变换器反变换器的基本功能是完成变换器的反变换，即进行解

2、调、译码、解码等。（5）信宿信宿是传输信息的归宿，（6）噪声源2.1.2数据通信过程整个通信过程分为以下5个阶段:（1）通信线路的建立（2）数据传输链路建立（3）数据及控制信息的传输（4）数据传输链路的拆除（5）通信线路的拆除2.1.3通信系统技术指标用传输速率、信道容量、带宽以及可靠性等指标对数据传输系统进行定量分析。1.传输速率传输速率是指单位时间内传输信息的数量。它是衡量数据通信系统传输能力的重要指标，可分别用数据信号速率和调制速率两种方法来表示。（1）数据信号速率指单位时间内所传送的二进制代码的有效位数，单位为：位/秒，记作b/s。计算公式为：S=(1/T)log2N

3、(b/s)（2）信号传输速率（调制速率）信号调制过程中，单位时间内通过信道传输的码元数，单位为：Baud。用于表示调制器之间信号传输的速率。2.带宽带宽是描述传输系统的一个重要的参数。信号是由特定的电磁波来传输的，而电磁波都有一定的频率范围，信号的带宽是指信号的频带宽度，在实际应用中指信号能量比较集中的那个频率范围。对模拟信道带宽的单位是：赫兹（Hz），对数字信道带宽的单位为：比特/秒（bps）。3.离散的信道容量4.数据的最大传输速率5.带宽、数据传输速率和信道容量的关系6.误码率7.传输延迟传输延迟=发送和接收处理时间+电信号响应时间+中间转发时间+通信传输延迟2.2通信

4、的基本方式2.2.1并行通信与串行通信并行通信用于计算机内部各部件之间或近距离设备之间的数据传输，而串行通信常有用于计算机与计算机或计算机与终端设备之间远距离的数据传输。计算机与外部设备之间的并行通信通过计算机的并行接口（LPT）进行；串行通信则是通过串行接口（COM）进行。1.并行通信所谓并行传输，是指至少有8个数据位同时在两台设备之间传输,发送端与接收端有8条数据线相连，发送端同时发送8个数据位（其中1位可以用作校检位），接收端同时接收8条数据位。计算机内部通过总线进行的通信就属于并行通信。2.串行通信所谓串行通信方式，是指发送端一次只发送或接收一位数据位。因此，所需数据

5、线的数目大大减少，各数据位依次通过通信线路传输，如图2-3所示。由于在计算机内部总线上传输的是并行数据，要与外部设备进行串行通信，因此，在发送端需把并行数据转换成串行数据，在接收端则需将串行数据再转换为并行数据。2.2.2单工、半双工和全双工通信通信线路由一个或多个信道组成，根据信道在某一时间信息传输的方向，通信又可以分为单工、半双工和全双工3种通信方式。1.单工通信2.半双工通信3.全双工通信图2-5半双工通信图2-6全双工通信2.2.3点到点式与广播式通信1.广播式通信2.点到点式通信2.2.4基带通信与宽带通信1.基带通信2.宽带通信2.3通信中的编码技术2.3.1编码

6、概念与类型在计算机网络中，由于传输的需要，数据信号必须进行调制或编码，使得与传输介质和协议相适应。根据信源和信道的不同，数据的调制和编码有以下4种情况：（l）数字数据的模拟信号编码（2）数字数据的数字信号编码（3）模拟数据的数字信号编码（4）模拟数据的模拟信号编码2.3.2模拟数据的编码1.取样取样是指在每隔固定长度的时间点上采取抽取模拟数据的瞬时值，作为从这一次取样到下一次取样之间该模拟数据的代表值。2.量化量化就是把取样得到的不同的离散幅值，按照一定的量化级转换为对应的数据值，并取整数，得到离散信号的具体数值。3.编码编码是将量化后的离散值转换为一定数位的二进制数。图2

7、-7脉冲编码调制(PCM)原理模拟信号数字化的三个步骤：(1)采样：以采样频率Fs把模拟信号的值采出；(2)量化：使连续模拟信号变为时间轴上的离散值；(3)编码：将离散值转换成一定位数的二进制数码。2.3.3数字数据的编码1.数字数据的数字编码数字数据的数字编码指用物理信号（如：电信号）的波形来表示数字数据。通常可以用不同形式的电信号波形来表示数字数据。数字信号是离散的、不连续的电压或电流的脉冲序图2-8不归零码图2-9曼彻斯特码及差分曼彻斯特码(3）差分曼彻斯特码以上3种编码各有优缺点，选择时应注意：