数据通信基础概念知识

在基带传输中,必须解决两个最基本的问题: 基带信号的编码问题;收发双方的同步问题. (2)基带信号的编码问题 常采用的编码方式有三种: ①不归零编码 编码规则.用正电压表示”1”,用负电压表
示 “0”. NRZ编码的特点与同步信号 优点: 简单,容易实现.
缺点:收发双方无法保持同步.为了保证收 发同步,必须在发送NRZ编码的同时,用另一 个信道同时发送同步时钟信号. ②曼彻斯特编码（Manchester） 编码规则 每比特的周期T分为前后两个相等的部分. 前半周期传送该码元值的反码,后半周期 传送该码元值的原码. 中间的电平跳变作为双方的同步信号
特点与同步信号 ③差分曼彻斯特编码（Difference Manchester）
5.带宽,数据传输速率和信道容量的关联 6.误码率 误码率是指二进制码元在数据传输中被传错
的概率,也称出错率.可表示为:
pe
Ne N
1.3.3数据传输方式
1.并行传输 一次同时传输若干比特的数据. 2.串行传输 一次只能传输1比特的数据.
串行通信与并行通信
串行数据通信具有以下三种方式: (1)单工通信. (2)半双工通信.(3)全双工通信
单工、半双工与全双工通信
1.3.4 数据传输类型及相应技术 在数据通信过程中,传输的数据信号类型不 同,所使用的技术也不同,通常分为基带传输 和频带传输. 1.基带传输与数字信号的编码 (1)基带信号和基带传输 基带信号:就是数字信号,也称为数字基带 信号. 基带传输:在线路上直接传输基带信号的 方法称为基带传输.
在数据通信中,要进行编码,就要采用一定 的编码标准.那么目前最常用的编码标准 就是ASCII码.它既是计算机内码的标准, 也是数据通信的编码标准.
ASCII码用7位二进制数表示一个字 母、数字或符号。如：“A”---1000001 “1”-----0110001
3.数据和信号
数据:在网络中传输的二进制代码称为 数据.数据是传输信息的载体. 数据和信息的区别在于:数据是信息的 表示形式,而信息则是数据的内容和解释. 对于数据通信系统来说,他关心的是信 息的表示方式和传输方法.如,如何将表示 信息的二进制比特通过传输介质,在计算 机系统之间进行传递.
信号:是数据在传输过程中的表示形式. 根据数据表示方式的不同,可以把信号分 为数字信号和模拟信号. (1)数字信号:是一种离散的电信号. (2)模拟信号:是一种连续变化的电信号.
4.信道及信道的分类
(1)信道:是数据信号传输的必经之路,它 一般由传输线路和传输设备组成.
发送设备
发送机
信道
接收机
逻辑 信道.因此,同一条物理信道上可以提供多条逻辑 信道. (3)有线信道和无线信道 (4)模拟信道和数字信道
根据信道中传输的不同类型的数据信号,可以 将物理信道分成模拟信道和数字信道. 模拟信道中传输的是模拟信号,而数字信道中 传输的是数字信号.如果要在模拟信道上传输 由计算机直接输出的二进制数字脉冲信号,就 需要在信道两边分别安装调制解调器,对数字 脉冲信号和模拟信号进行调制和解调.
接收设备
通信系统基本模型
信息
信号
信号
信息
发送设备
发送机
信道
接收机
接收设备
比特流
信号
信号
比特流
编码器
调制器
信道
解调器
译码器
数据传输系统模型
(2)物理信道和逻辑信道 物理信道:是指用来传送信号或数据的物理通 路,一般由传输介质和通信设备组成. 逻辑信道:是在物理信道的基础上,在节点内部 实现了其他”连接”,通常把这些”连接”称为
假设T表示每个波形的持续时间,则调制速
率可以表示为:
B
1 T
.
比特率和波特率之间有下列关系: SBlo2gn
其中,n为一个脉冲信号所表示的有效状态数. 对于多相调制来说,n表示相的数目.如,在二相调制 中,n=2,所以S=B,但在多相(n大于2)调制时,则有 S>B.(见表1-2)
3.带宽 对于模拟信道来说,带宽是指物理信道的 频带宽度.意思是指,信道允许传送信号的 最高频率和最低频率之差,单位为 Hz,kHz,MHz等. 对于数字信道来说,带宽是指在信道上能 够传送的数字信号的速率,即数据传输速 率S.单位为b/s或bps.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.信道容量 是指物理信道能够传输数据的最大能力.当 信道上传输的数据速率大于信道所允许的 数据速率时,信道就不能用来传输数据了.
1948年香农经研究得出了著名的香农公式 该公式指出,信道的带宽和信噪比越高,则信 道的容量就越高.
在网络设计中,一定要注意所用的数据传输 速率一定要低于信道容量所规定的数值.
1.3 数据通信基础知识
1.3.1 数据通信的基本概念 1.信息 信息的载体:数字、字符、声音、图象等。 计算机及其外围设备产生和交换的信息都 是由二进制代码表示的字母，数字或控制符 的组合。
因此，为了传送信息，必须对信息中包含 的每一个字符进行编码。
用二进制代码表示信息中的每个字符就是 编码。
2.常用的二进制编码格式
1.3.2通信系统的主要技术指标 1.数据传输速率S(比特率) 比特率:是一种数字信号的传输速率,它是 指在有效带宽上,单位时间内所传送的二进 制代码的有效位数.常用 b/s,Mb/s等单位 来表示. 2.波形调制速率B(波特率) 波特率:是一种调制速率,它是指数字信号经 过调制后的速率,即经过调制后的模拟信号 每秒钟的变化次数.具体来讲,在数据传输过 程中,线路上每秒钟传输的波形个数就是波 特率B.
(5)专用信道和公共交换信道 5.码元和码字 码元:在数据通信中,时间轴上的一个信号 编码单元被称为码元.
而习惯上,把计算机网络传输的每一位 二进制代码称为”码元”或”码位”.
如: “A”-----1000001,那我们说这个 信号是由7个码元组成的序列.而这个序列 通常被称为”码字”.
6.数据包和数据帧 数据包:在数据传输时,通常将较大的数 据块分割成较小的数据段,并且在这些数 据段上附加一些信息(如,目标地址,源地 址,校验码等).这些数据段及其附加信息 称为数据包.(IP层) 数据帧:在实际传输时,还要将数据包进 一步分割成更小的数据单位,这就是数据 帧.(链路层)