数据通信系统模型
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世纪。
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数据通信系统模型
目前应用最广泛的是美国信息交换标准编 码ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）。ASCII 码本来 是一个信息交换编码的国家标准，后来被国际 标准化组织接受，成为国际标准ISO 646，又 称为国际5号码。因此，它被用于计算机内码，
号称为数字信号（digital signal）。
按照在传输介质上传输的信号类型，可以相 应地将通信系统分为模拟通信系统与数字通信系
统两种。
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2.1.2 数据通信系统
信息的传递是通过通信系统来实现的，通信系统的 基本模型共有五个基本组件，即发送设备、接受设备、 发送机、信道和接收机。其中，把除去两端设备的部分 叫做信息传输系统。信息传输通信系统由三个主要部分
2.1.1 数据、信息与信号
通信的目的是交换信息（information）， 信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图 像。计算机产生的信息一般是字母、数字、符号 的组合。为了传送这些信息，首先要将每一个字 母、数字或符号用二进制代码表示。数据通信是 指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号
的二进制代码0、1比特序列的过程。
1866年，通过美国、法国之间贯穿大西洋 的电缆，电报将世界上的不同国家连接起来。 莫尔斯电报的重要性在于它提出了一个完整的 数据通信方法，即包括数据通信设备与数据编 码的完整的方法。莫尔斯电报系统的某些术语， 如传号(marker)、空号(space)，至今仍在使
用。
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数据通信系统模型
对于数据通信技术来说，它要研究的是如何 将表示各类信息的二进制比特序列通过传输介质，
在不同计算机之间进行传送的问题。
信号是数据在传输过程中的电信号的表示形 式。电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变 化的电信号称为模拟信号（analog signal）。
计算机所产生的电信号是用两种不同的电平 去表示0、1比特序列的电压脉冲信号，这种电信
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数据通信系统模型
数据通信最引人注目的发展是在19世纪中 期。美国人Samuel F.B. Morse完成了电报系 统的设计，他设计了用一系列点、划的组合表 示字符方法，即莫尔斯（Morse）电报码，并 在1844 年通过电线从华盛顿向巴尔的摩发送
了第一条报文。
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数据通信系统模型
对于数据通信来说，被传输的二进制代码 称之为“数据”（data）；数据是信息的载体。 数据涉及对事物的表示形式，信息涉及对数据 所表示内容的解释。数据通信的任务就是要传 输二进制代码比特序列，而不需要解释代码所 表示的内容。在数据通信中，人们习惯将被传
输的二进制代码的0、1称为码元。
体声每秒钟需要传送44100字节。
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数据通信系统模型
多媒体技术在网络中的应用，将对数据通信 系统提出更高的要求。
对于计算机系统来说，它关心的是信息用什 么样的编码体制表示出来。例如，如何用ASCII码 表示字母、数字与符号，如何用双字节去表示汉
字，如何表示图形、图像与语音。
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2020/11/21
数据通信系统模型
主要内容
2.1 数据通信的基本概念 2.2 数据通信方式 2.3 多路复用技术 2.4 数据交换技术 2.5 数据通信的主要性能指标 2.6 传输媒体 2.7 总结与习题
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2.1 数据通信的基本概念
莫尔斯电报码只适用于电报操作员手工发 报，而不适用于机器的编码与解码。1870年， 法国人Emile Baudot发明了适用于机器编码、 解码的博多（Baudot）码。由于博多码采用5 位信息码元（即5位0、1比特序列），只能产 生32种可能的组合，因此在用来表示26个字母、 10个十进制数字、标点符号与空格时是远远不 够的。为了弥补这个缺陷，博多码不得不增加 两个转义字符。尽管博多码并不完善，但是博 多码及其修订版在数据通信中几乎使用了半个
位）应该是“1001110 1000101 1010100 1010111 1001111 1010010 1001011”。如果 要从主机A将这样的二进制比特序列准确地传 送到主机B，并且主机A、B都使用ASCII编码， 那么主机B就可以将接收的二进制比特序列解
释为“NETWORK”。
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也是数据ຫໍສະໝຸດ Baidu信中的编码标准。
ASCII码采用7位二进制比特编码，可以表 示128个字符。字符分为图形字符与控制字符
两类。
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二进制编码按高位到低位（b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0）的顺序排列，而b7位一般用于字符 的校验。那么，英文单词NETWORK（大写）的 ASCII码编码的二进制比特序列（不考虑校验
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随着计算机技术的发展，多媒体 （multimedia）技术得到了广泛的应用。媒体 （media）在计算机领域中有两种含义：一是指用 以存储信息的实体，例如磁盘、光盘、磁带与半 导体存储器；二是指信息的载体，例如数字、文 字、语音、图形与图像。多媒体技术中的媒体是 指后者。多媒体计算机技术就是要研究计算机交 互式综合处理多种媒体信息（文本、图形、图像 与语音）。利用数字通信系统来实现多媒体信息
的传输，是通信技术研究的重要内容之一。
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与文本、图形信息传输相比较，语音、图像 信息传输的特点是：要求数据通信系统具有高速 率与低延时的特性。以图像信息传输为例，如果 每帧图像由1024×768个点阵组成，图像颜色有 256种，每个点阵用1字节二进制数表示，每秒钟 传送30帧图像，那么每秒钟需要传送23592960字 节。如果传送数字化的语音信号，每秒钟对语音 信号进行22050 次取样，每次取样值用1字节表示， 那么单声道每秒钟需要传送22050字节；双声道立
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目前应用最广泛的是美国信息交换标准编 码ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）。ASCII 码本来 是一个信息交换编码的国家标准，后来被国际 标准化组织接受，成为国际标准ISO 646，又 称为国际5号码。因此，它被用于计算机内码，
号称为数字信号（digital signal）。
按照在传输介质上传输的信号类型，可以相 应地将通信系统分为模拟通信系统与数字通信系
统两种。
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2.1.2 数据通信系统
信息的传递是通过通信系统来实现的，通信系统的 基本模型共有五个基本组件，即发送设备、接受设备、 发送机、信道和接收机。其中，把除去两端设备的部分 叫做信息传输系统。信息传输通信系统由三个主要部分
2.1.1 数据、信息与信号
通信的目的是交换信息（information）， 信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图 像。计算机产生的信息一般是字母、数字、符号 的组合。为了传送这些信息，首先要将每一个字 母、数字或符号用二进制代码表示。数据通信是 指在不同计算机之间传送表示字母、数字、符号
的二进制代码0、1比特序列的过程。
1866年，通过美国、法国之间贯穿大西洋 的电缆，电报将世界上的不同国家连接起来。 莫尔斯电报的重要性在于它提出了一个完整的 数据通信方法，即包括数据通信设备与数据编 码的完整的方法。莫尔斯电报系统的某些术语， 如传号(marker)、空号(space)，至今仍在使
用。
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对于数据通信技术来说，它要研究的是如何 将表示各类信息的二进制比特序列通过传输介质，
在不同计算机之间进行传送的问题。
信号是数据在传输过程中的电信号的表示形 式。电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变 化的电信号称为模拟信号（analog signal）。
计算机所产生的电信号是用两种不同的电平 去表示0、1比特序列的电压脉冲信号，这种电信
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数据通信最引人注目的发展是在19世纪中 期。美国人Samuel F.B. Morse完成了电报系 统的设计，他设计了用一系列点、划的组合表 示字符方法，即莫尔斯（Morse）电报码，并 在1844 年通过电线从华盛顿向巴尔的摩发送
了第一条报文。
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对于数据通信来说，被传输的二进制代码 称之为“数据”（data）；数据是信息的载体。 数据涉及对事物的表示形式，信息涉及对数据 所表示内容的解释。数据通信的任务就是要传 输二进制代码比特序列，而不需要解释代码所 表示的内容。在数据通信中，人们习惯将被传
输的二进制代码的0、1称为码元。
体声每秒钟需要传送44100字节。
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多媒体技术在网络中的应用，将对数据通信 系统提出更高的要求。
对于计算机系统来说，它关心的是信息用什 么样的编码体制表示出来。例如，如何用ASCII码 表示字母、数字与符号，如何用双字节去表示汉
字，如何表示图形、图像与语音。
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主要内容
2.1 数据通信的基本概念 2.2 数据通信方式 2.3 多路复用技术 2.4 数据交换技术 2.5 数据通信的主要性能指标 2.6 传输媒体 2.7 总结与习题
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2.1 数据通信的基本概念
莫尔斯电报码只适用于电报操作员手工发 报，而不适用于机器的编码与解码。1870年， 法国人Emile Baudot发明了适用于机器编码、 解码的博多（Baudot）码。由于博多码采用5 位信息码元（即5位0、1比特序列），只能产 生32种可能的组合，因此在用来表示26个字母、 10个十进制数字、标点符号与空格时是远远不 够的。为了弥补这个缺陷，博多码不得不增加 两个转义字符。尽管博多码并不完善，但是博 多码及其修订版在数据通信中几乎使用了半个
位）应该是“1001110 1000101 1010100 1010111 1001111 1010010 1001011”。如果 要从主机A将这样的二进制比特序列准确地传 送到主机B，并且主机A、B都使用ASCII编码， 那么主机B就可以将接收的二进制比特序列解
释为“NETWORK”。
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也是数据ຫໍສະໝຸດ Baidu信中的编码标准。
ASCII码采用7位二进制比特编码，可以表 示128个字符。字符分为图形字符与控制字符
两类。
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二进制编码按高位到低位（b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0）的顺序排列，而b7位一般用于字符 的校验。那么，英文单词NETWORK（大写）的 ASCII码编码的二进制比特序列（不考虑校验
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数据通信系统模型
随着计算机技术的发展，多媒体 （multimedia）技术得到了广泛的应用。媒体 （media）在计算机领域中有两种含义：一是指用 以存储信息的实体，例如磁盘、光盘、磁带与半 导体存储器；二是指信息的载体，例如数字、文 字、语音、图形与图像。多媒体技术中的媒体是 指后者。多媒体计算机技术就是要研究计算机交 互式综合处理多种媒体信息（文本、图形、图像 与语音）。利用数字通信系统来实现多媒体信息
的传输，是通信技术研究的重要内容之一。
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与文本、图形信息传输相比较，语音、图像 信息传输的特点是：要求数据通信系统具有高速 率与低延时的特性。以图像信息传输为例，如果 每帧图像由1024×768个点阵组成，图像颜色有 256种，每个点阵用1字节二进制数表示，每秒钟 传送30帧图像，那么每秒钟需要传送23592960字 节。如果传送数字化的语音信号，每秒钟对语音 信号进行22050 次取样，每次取样值用1字节表示， 那么单声道每秒钟需要传送22050字节；双声道立