数据通信,数据通信原理是什么
数据通信原理最终版
1）数据通讯：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，他可以实现：计算机与计算机，计算机与终端，终端与终端之间的数据信息传递。
2）数据信号的基本传输方式：基带传输，频带传输，数字传输。
3）数据通信系统：是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。
4）数据终端设备（DTE ）：数据输入设备，数据输出设备和传输控制器组成。
5）传输信道：通信线路、通信设备（模拟通信设备、数字通信设备）。
6）通信控制器：数据电路和计算机系统的接口。
7）数据通信系统中的信道（按传输方式分）：物理实线传输媒介信道（双绞线电缆、同轴电缆、光纤）、网传输信道、数字数据传输信道。
8）传输损耗：D=10 lg1P P 。
（P 0为发送功率，P 1为接收功率，单位dB ） 9）信噪比：（NS）dB =10 lg （s n P P ）。
（P s 为信号平均功率，P n 为噪声平均功率）10）数据传输方式：⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭传输顺序： 并行传输、串行传输同步方式： 异步传输、同步传输数据传输的流向和时间关系：单工、半双工、全双工 11）数据传输系统的有效性指标：调制速率，数据传信速率、数据传送速率。
12）调制速率：N Baud =)(1s T 。
（N Baud 为每秒传输信元的个数，又称波特率，单位Baud ，T(s)为码元持续时间。
13）数据传信速率：每秒所传输的信息量，单位bit/s （二进制）。
当信号为M 进制时，传信速率（R ）与调制速率（N ）的关系为R=Nlog 2M 。
14）频带利用率：η=频带速率符号速率（Baud/Hz ），η=频带宽度信息传输速率[bit/(s ·Hz)]。
15）差错率：用 误码率、误字符率、误码组率来表示。
误码率：接收出现差错的比特数/总的发送比特数。
误字符率：接收出现差错的字符（码组）数/总的发送字符（码组）数。
《数据通信原理简介》课件
传输层协议
01
02
03
传输层协议提供端到端 的数据传输服务，确保 数据完整性和顺序正确
性。
主要的传输层协议包括 TCP（Transmission Control Protocol）和
UDP（User Datagram Protocol）。
TCP协议提供可靠的、有 序的和错误校验的数据 传输，而UDP协议提供 无序的、不可靠的数据
THANKS
感谢观看
，满足各种无线应用需求。
未来数据通信的展望
更高速度和更低延迟
随着5G/6G等通信技术的发展，未来数据通信将实现更高速率和 更低延迟的数据传输。
更广泛的应用领域
随着物联网、人工智能等新兴技术的普及，数据通信将应用于更广 泛的领域，促进各行业的数字化转型。
更高级的安全保障
随着量子通信技术的发展，未来数据通信将提供更高级的安全保障 ，确保信息安全。
同步传输
数据块以连续的方式进行传送，传送 速率固定，字符之间无间隔。
基带传输与频带传
基带传输
在信道上直接传送数字信号的电脉冲，适合于近距离数据传 输。
频带传输
利用调制解调技术将基带信号转换为高频信号在信道上传输 ，然后再将其还原成原始信号，适合于远距离数据传输。
多路复用技术
时分多路复用（TDM）
广域网是一种覆盖广阔地理区域的计算机网 络，通常跨越城市、地区甚至算机、设 备和服务，以便实现跨地域的数据传输和资 源共享。广域网通常使用公共通信网络（如 电话线、光纤和卫星）来传输数据，并支持 各种不同的协议和技术。
互联网
总结词
互联网是一种全球性的、开放的计算机网络 ，由多个局域网、城域网和广域网互联而成 。
网络层协议
数据通信原理
数据通信原理数据通信是指在计算机及网络领域中，通过合适的介质将信息从一个地方传输到另一个地方的过程。
数据通信原理是数据传输的基本理论和技术方法，它涉及到数据的编码、传输介质、传输速率、信道复用等方面的内容。
一、数据编码数据编码是指将信息转换为适合传输的信号的过程。
常见的数据编码方法有二进制编码、八进制编码和十六进制编码等。
二进制编码是将信息转换为只包含两种状态的信号，它是计算机中最基本也是最常用的编码方法。
八进制编码和十六进制编码则是将信息转换为8位或16位的信号，它们相对于二进制编码来说能够更有效地表示大范围的数据。
二、传输介质传输介质是指用于传输信息信号的物理媒介。
常见的传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤等。
双绞线是应用最广泛的传输介质，它由两根绞合在一起的导线组成，能够较好地抵御干扰。
同轴电缆则由内导体、绝缘层、外导体和外护套组成，适用于高频率信号的传输。
光纤是最先进的传输介质，它利用光的传播特性进行信息传输，具有带宽大、传输距离远和免受干扰等优势。
三、传输速率传输速率是指在单位时间内传输的数据量。
数据传输速率常用的单位有bps（比特/秒）、Kbps（千比特/秒）、Mbps（兆比特/秒）和Gbps（千兆比特/秒）等。
传输速率的选择需要根据实际需求和传输介质的性能来确定。
在实际应用中，常见的传输速率包括10Mbps、100Mbps和1Gbps等。
四、信道复用信道复用是指将不同的信号通过同一物理通道进行传输的技术。
常见的信道复用技术有频分复用（FDM）和时分复用（TDM）等。
频分复用是将不同频率范围的信号分配到不同的子信道上进行传输，从而实现多个信号同时在一个物理通道上传输的目的。
时分复用则是将不同信号按照时间片的方式依次传输，使得多个信号在不同的时间段内共享一个物理通道。
总结：数据通信原理是实现数据传输的基本理论和技术方法。
其中包括数据编码、传输介质、传输速率和信道复用等方面的内容。
在实际应用中，根据需求和资源情况选择适合的编码方法、传输介质、传输速率和信道复用技术，能够有效地实现数据的传输和通信。
数据通信工作原理及应用
数据通信工作原理及应用数据通信是一种使各种数字设备之间传送数据的技术。
它是一种在计算机系统和数据传输设备之间进行数字数据传输的技术，是信息时代的重要基础。
在不同的领域，数据通信的工作原理和应用不同。
本文将介绍数据通信的工作原理和应用。
1.数据通信的工作原理数据通信的工作原理是运用计算机技术将数字信息转换成数据包、并通过各种数字设备之间的通信线路、传输媒介传送到指定的接收端数据通信主要包括如下步骤：(1) 将要传输的数据转换成数字信号(2) 将数字信号进行调制(3) 把调制后的数字信号通过媒介传输到接收端(4) 在接收端将接收到的数据进行解调。
在数据通信中，数据包是最小的数据传输单元，它包含数据和数据包头。
在数据通信中，发送方将数据打包成一个数据包，并在数据包头中包含一些元数据，例如：序列号，数据类型，CRC校验码等。
当数据包到达接收端后，把数据包头和数据分开，对数据进行CRC校验，确保数据的完整性，如果数据包完整无误，就进行数据解析，取出需要的数据。
2. 数据通信的应用数据通信在很多领域都有广泛的应用，主要包括的领域有：互联网，数字电视，自动化控制，远程医疗等。
(1) 互联网互联网是数据通信的重要应用领域。
通过网络，我们可以传输文本、图片、音频、视频等各种类型的数据，因此，互联网也被称为信息高速公路。
它是我们获取信息、交流观点以及了解世界变化的重要渠道。
数据通信技术是互联网传输信息的基础。
(2) 数字电视数字电视是一种优质的电视节目传输模式，数据通信技术在数字电视传输中扮演着重要的角色。
通过数据通信技术可以将高质量的电视节目传输到各个地方，覆盖范围更广。
(3) 自动化控制数据通信技术在自动化控制领域也有广泛的应用。
它可以帮助工业企业实现自动化控制，提高生产效率和产品质量。
通过数据传输，企业可以掌握设备的运行情况、进行远程操作等。
(4) 远程医疗远程医疗是数据通信技术在医疗领域的一种应用。
它可以实现医生和患者之间的远程会诊、远程问诊，让患者在家获得及时、有效的救治和诊疗。
数据通信基本原理
数据通信基本原理
数据通信基本原理是指数据在网络系统之间传输的基本过程和方法。
数据通信的基本原理包括数据的编码、调制解调、信道传输和错误控制等几个关键步骤。
首先是数据的编码。
数据需要进行编码以便在传输过程中能够准确地传递。
常见的数据编码方式包括ASCII码、二进制编码和压缩编码等。
通过编码将数据转换成可传输的格式，确保数据在传输过程中的完整性和准确性。
接下来是调制解调。
调制是将数字信号转换为模拟信号，而解调则是将模拟信号转换回数字信号。
调制解调的过程主要包括调制器和解调器的使用，通过改变信号的频率、振幅和相位等属性来调节信号的特征，以适应传输过程中的噪声和失真等因素对数据的影响。
然后是信道传输。
信道是数据在发送端和接收端之间的传输媒体，可以是有线传输或者无线传输。
在传输过程中，数据需要通过电缆、光纤、无线信号等传输媒介进行传输。
传输媒介的选择和使用对数据传输的速度、带宽和稳定性等有重要影响。
最后是错误控制。
数据在传输过程中可能会受到噪声、干扰或者丢失等影响，导致数据错误或者丢失。
为了保证数据的可靠传输，需要在传输过程中采取一系列的错误控制措施。
常见的错误控制技术包括检错码和纠错码等，通过添加冗余信息和检验位来检测和纠正数据传输中的错误。
综上所述，数据通信的基本原理包括数据的编码、调制解调、信道传输和错误控制等几个关键步骤。
这些原理的应用可以有效地保证数据在网络系统之间的可靠传输。
数据通信原理
数据通信原理数据通信是信息时代的核心技术之一，它负责在计算机网络中传输和交换数据。
深入了解数据通信原理对于理解计算机网络的工作方式和性能优化至关重要。
本文将介绍数据通信的基本原理，并探讨数据传输中的关键概念和技术。
一、基本概念和分类数据通信是指通过一定的介质或信道，将数据从一个地方传输到另一个地方的过程。
数据通信系统通常由发送端、接收端、传输介质和信道构成。
根据数据传输的方式，可以将数据通信分为模拟通信和数字通信两种类型。
1. 模拟通信模拟通信是指将连续变化的模拟信号传输到接收端，如音频和视频信号。
模拟通信的关键问题是信号的采样、调制和解调。
数据在传输过程中会受到噪声的影响，因此需要采取一定的措施来保证接收端能够正确地还原原始信号。
2. 数字通信数字通信是将离散的数字信号传输到接收端。
数字通信的关键问题是信号的编码和解码。
数字信号通过调制技术转换为模拟信号，并在传输过程中受到噪声和失真的影响。
接收端需要根据事先约定的编码方式进行解码，以还原原始数据。
二、数据传输的方式和技术数据通信中常用的数据传输方式包括串行传输和并行传输。
串行传输是逐位地将数据按照顺序传输，而并行传输是同时传输多个数据位。
1. 串行传输串行传输具有简单、可靠、成本低等优点，广泛应用于现代数据通信中。
串行传输使用较少的物理线路，但传输速率较低。
为了提高传输速率，可以采用多路复用技术（如时分多路复用和频分多路复用）以及调制技术（如相位调制和频率调制）来实现。
2. 并行传输并行传输具有传输速率高的优点，但需要较多的物理线路。
并行传输常用于短距离高速数据传输，如计算机内部的数据传输。
在并行传输中，需要保证数据位之间的同步性，以确保数据的正确传输。
三、错误检测和纠正技术在数据传输过程中，由于噪声、干扰或信号失真等原因，数据可能会出现错误。
为了检测和纠正这些错误，常用的技术包括奇偶校验、循环冗余检验（CRC）和海明码等。
奇偶校验是最简单的错误检测技术，通过统计数据中1的个数来判断数据是否正确。
数据通信的类型及原理
数据通信的类型及原理
数据通信的类型主要有以下几种：
1. 串行通信：在串行通信中，数据在一个接口上一位一位地传输，即一次只发送/接收一位。
常见的串行通信协议包括RS-232、USB、SPI和I2C等。
2. 并行通信：在并行通信中，数据以多位同时传输。
每个接口上有对应的数据线，每条数据线承载一个位的数据。
并行通信的主要特点是传输速度快，但要求数据线的数量较多。
常见的并行通信接口包括并行打印口、IDE接口和系统总线接口等。
3. 无线通信：无线通信是一种将数据通过无线电波传输的通信方式。
无线通信可以分为远距离无线通信和近距离无线通信。
远距离无线通信包括蜂窝网络通信（如4G、5G）、卫星通信等；近距离无线通信包括蓝牙、Wi-Fi、NFC等。
数据通信的原理是通过传输介质将数据从发送方传输到接收方。
在串行通信中，数据通过一个线路逐位传输，发送方将数据按位依次发送，接收方按照相同的顺序逐位接收。
在并行通信中，数据的各个位同时通过多条数据线传输。
在无线通信中，数据通过无线电波以电磁信号的形式传输，发送方的电子设备将数据转换为电磁信号发送，接收方的电子设备接收并解码电磁信号重新获取数据。
无论是哪种通信方式，数据通信都需要发送方和接收方之间达成一致的通信协议，包括
数据格式、传输速率、错误检测和纠错等。
数据通信原理
数据通信原理
数据通信原理是指计算机网络中两台计算机之间如何传输数据信息的原理。
数据通信遵循四个基本步骤：发送，传输，接收和确认。
首先，发送方需要将数据编码成一种可以传输的格式，最常用的编码格式是ASCII（American Standard Code for Information Interchange），它是一种用于交换文本信息的格式，编码后的数据将被放入报文中，报文是一种能够被计算机识别和接收的消息单位。
其次，将报文传输到接收方，网络传输一般分为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，报文在这几个层之间传输，直至到达接收方。
然后，接收方收到报文，并将报文中的数据解码，这一过程称为解码。
解码后的数据可以被计算机识别，此时报文的传输任务就完成了。
最后，发送方和接收方之间进行确认，确认数据是否完整无误地传输到接收方，这一过程称为确认。
确认完成后，数据传输过程就完成了。
总之，数据通信原理包括发送，传输，接收和确认四个步骤，通过这些步骤可以将报文中的数据完整无误地传输到接收方。
数据通信原理
数据通信原理数据通信原理是指通过传输介质将数据从一个地点传递到另一个地点的过程。
在数据通信中，数据被分割为一系列的数据包，并通过网络传输到目的地。
数据通信原理主要涉及以下几个方面：1.调制解调：调制解调是将要传输的数据从数字信号转换为模拟信号的过程，然后将模拟信号传输到接收方后再进行解调还原为数字信号。
调制的目的是将数字信号转换为适合传输的频率范围内的模拟信号，解调则是将接收到的模拟信号转换为可供使用的数字信号。
2.传输介质：数据通信中使用的传输介质有多种，包括电缆、光纤、无线信号等。
不同的传输介质具有不同的特点和适应场景，如电缆传输适合短距离高带宽传输，光纤传输适合长距离高速传输等。
3.编码和解码：为了提高数据传输的可靠性和效率，数据在传输过程中会进行编码和解码。
编码将原始数据转换为特定编码格式，使其具备一定的容错能力，能够纠正一定数量的传输错误；解码则是将接收到的编码数据转换为原始数据。
4.传输协议：数据通信中使用的传输协议规定了数据在网络中的传输方式和规则。
常见的传输协议包括TCP/IP协议，用于互联网传输；以太网协议，用于局域网传输等。
5.差错控制：在数据通信过程中，可能会因为传输噪声、干扰等原因导致数据传输错误。
差错控制技术可用于检测和纠正传输过程中的错误，常见的差错控制技术包括奇偶校验、CRC校验等。
6.流量控制：为了保证数据传输的平稳进行，需要对数据的传输速度进行控制。
流量控制技术可用于调节发送方的传输速度，防止接收方无法及时处理数据导致的数据丢失或堆积等问题。
7.路由选择：在数据通信中，如果传输路径有多个选择，需要选择最佳的传输路径。
路由选择技术可用于确定数据传输的最佳路径，提高数据传输的效率和稳定性。
数据通信原理包括调制解调、传输介质、编码和解码、传输协议、差错控制、流量控制和路由选择等方面的内容，对于数据的可靠传输和高效传输起着重要的作用。
数据通信的主要原理是
数据通信的主要原理是
通过网络将数据从一个设备传输到另一个设备。
主要原理包括以下几个方面：
1. 数据编码：将原始数据转换为可传输的二进制形式，通常使用ASCII码或Unicode编码。
2. 数据传输方式：数据可以通过有线或无线方式进行传输。
有线方式包括以太网、光纤等，无线方式包括无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙、移动通信网络（如4G、5G）等。
3. 数据分组：将较大的数据分割成小块（数据包或数据帧），这样可以提高传输效率和可靠性。
4. 数据传输协议：为了数据的正确传输，需要制定一系列的规则和标准，例如TCP/IP协议。
协议包括数据包的格式、传输的顺序和错误处理等。
5. 数据路由：数据在网络中经过多个节点进行传输，需要选择最优路径进行转发和路由。
6. 数据接收与解码：接收设备接收到传输的数据后，进行解码操作，将二进制数据转化为原始数据。
以上是数据通信的基本原理，不同的通信协议和技术可能会有一些细微的差异。
数据通信原理
数据是预先定义好的具有某种含义的任何一个数字或者一个字母以及他们的组合。
数据通信是：依照通信协议利用该数据传输技术在两个功能单元之间传送数据信息他实现计算机与计算机、计算机与终端、终端与终端之间数据信息的传送。
数据通信系统是通过数据电路将分布在很远地方的数据终端设备与计算机系统连接起来实现数据传播、交换、存储和处理的系统。
数据终端设备（DTE）：由数据输入设备设备、数据输出设备和传输控制器组成。
DTE在数据通信中的作用相当于电话与电报交换中的电话机和电传机，他是人和及机器的之间的接口。
数据电路由传输信道及其两端的数据电路终端接设备（DCE）组成数据电路位于DTE与计算机系统之间，他的作用是为数据通信提供数字传输通道。
传输信道包括通信线路和通信设备。
发放的DCE有两个功能：1）将来自DTE的数据信号进行变换使之消除原来信号的直流分量是信号功率和信道相适应防止数据信号很长时收发双方的失步。
2）当传送信道是模拟的时候时，让来自DTE的基带信号调制载频信号实现频带搬移。
数据服务单元（DSU）的功能是信号格式变换消除信号中的直流分量和纺织长串零的编码、信号再生和定时等。
计算机系统是由通信控制器、主机及其周围设备组成具有处理从数据终端设备输入的数据信息并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。
通信控制器是数据电路和计算机系统的接口控制远远程数据终端设备连接的全部通信信道接受远程DTE发来的数据信号。
他的主要功能是：差错控制，终端的接续控制，确认控制传输顺序控制和切断等的控制。
数据通信系统根据处理形式的不同可以分为：联机实时系统，远程批处理系统和分时处理系统。
数据传输速率是衡量系统传输能力的主要指标。
有三种定义：调制速率、数据传输速率、数据传送速率。
联机实时系统是指从终端输入的数据在中央计算机上处理并将结果直接返回给终端的形式，询问处理系统是指远程终端发送电文到中央计算机并将经过处理的结果电文送回终端，会话处理系统是终端和计算机进行一次全面的会话一面进行处理的系统，数据收集系统是将多台远程终端的数据定时的收集到中央计算机进行处理和存储在加工为各种报表资料。
数据通信原理PPT章节
使用不同的密钥进行加密和解密，公钥用于加密， 私钥用于解密，常见的算法有RSA、ECC等。
3
哈希算法
将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值，常 见的算法有SHA-256、MD5等。
防火墙技术
包过滤防火墙
01
根据一定的过滤规则检查每个数据包的头部和内容，决定是否
允许数据包通过。
应用层防火墙
主要协议
包括点对点协议（PPP）、异步传输模式（ATM）、 以太网协议等。
作用
数据链路层协议定义了如何在物理层上组织 和发送数据，以及如何处理接收到的数据， 以确保数据的可靠传输。
网络层协议
概述
网络层协议是OSI参考 模型中的第三层协议， 主要负责将数据从一个 网络节点传输到另一个 网络节点。
主要协议
的核心协议。
主要协议
包括传输控制协议（TCP）、 网络协议（IP）、地址解析协 议（ARP）、反向地址解析协 议（RARP）、网际控制报文
协议（ICMP）等。
作用
TCP/IP协议族实现了互联网 中各种设备的连通性，使得 各种不同的计算机系统能够 互相通信和共享资源。
数据链路层协议
概述
数据链路层协议是OSI参考模型中的第二层 协议，主要负责将数据封装成帧，以便在物 理层中传输。
电路交换的优点是数据传输稳定、可 靠，时延小，适用于长时间的数据传 输。
电路交换适用于实时、连续的数据传 输，如语音通话、视频通话等。
电路交换的缺点是资源利用率不高， 因为无论通信双方是否正在传输数据， 通信链路都需要保持连接状态。
报文交换
报文交换是一种存储转发交换 方式，通信双方发送数据时不
需要预先建立连接。
包括互联网协议（IP）、 地址解析协议（ARP）、 反向地址解析协议 （RARP）、网际控制 报文协议（ICMP）等。
数据通信的基本原理
数据通信的基本原理
数据通信是指在网络中通过传输媒介进行信息交流的过程。
其基本原理可以归纳为以下几点：
1. 数据格式：数据通信的第一步是确定数据的格式。
不同的应用领域和通信协议对数据格式有不同的要求，通常使用二进制、文本等格式来表示数据。
2. 数据传输媒介：数据通信需要借助传输媒介来进行信息传递，常见的传输媒介包括电缆、光纤、无线等。
不同的传输媒介有不同的传输速率、传输距离和传输可靠性。
3. 编码与调制：数据在传输过程中需要经过编码与调制的处理。
编码将数据转换为适合传输的信号格式，如数字信号或模拟信号。
调制是将信号调整为适合传输媒介的形式，如将数字信号调制为模拟信号以便通过模拟传输媒介传输。
4. 传输原理：数据通信的传输原理包括串行传输和并行传输。
串行传输是指逐位地传输数据，适用于低速率和长距离传输；并行传输是指同时传输多位数据，适用于高速率和短距离传输。
5. 数据传输控制：为了确保数据的可靠传输，数据通信中需要采取一系列的控制手段。
例如，数据帧的起始和结束标记、差错检测和纠错等技术可以保证数据的完整性和正确性。
6. 协议与路由：在数据通信中，通信双方需要遵循相应的通信协议进行数据交换。
通信协议定义了数据交换的规则和格式，
确保通信的顺利进行。
同时，路由技术可以在网络中将数据从发送端传输到接收端，确保数据能够正确到达目的地。
综上所述，数据通信的基本原理包括了确定数据格式、选择传输媒介、进行编码与调制、选取传输原理、采取数据传输控制措施以及遵循通信协议和路由技术等方面。
《数据通信原理》课件
《数据通信原理》 PPT课件
REPORTING
2023
目录
• 数据通信概述 • 数据传输原理 • 数据交换原理 • 数据通信协议 • 数据通信的应用 • 数据通信的发展趋势
2023
PART 01
数据通信概述
REPORTING
数据通信的定义
数据通信的定义
数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式，它通过传输信道将 数据终端与计算机连接起来，实现数据终端之间或数据终端与计算机之间的远程数据传输 和信息交换。
拥塞控制
防止过多的数据在网络中造成拥塞。
信道管理
合理分配和使用信道资源，提高数据传输 效率。
2023
PART 03
数据交换原理
REPORTING
数据交换的类型
01
02
03
电路交换
通过建立电路连接来提供 连续的数据传输服务。
报文交换
将数据打包成报文，通过 存储转发的方式进行交换 。
分组交换
将数据分割成多个分组， 通过动态分配路径进行交 换。
无线数据通信技术
总结词
无线数据通信技术以其灵活性和便捷性，成为现代数据通信的重要组成部分。
详细描述
无线数据通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。这些技术使得设备之间可以无 线连接，方便用户随时随地获取和交换信息。
物联网数据通信技术
总结词
物联网技术的发展，使得数以亿计的 设备能够相互连接并进行数据交换。 物联网数据通信技术是实现这一目标 的关键。
2023
PART 02
数据传输原理
REPORTING
数据传输方式
并行传输
数据在多个通道上同时传输， 适用于近距离、高速传输。
通信专业课程
通信专业课程
通信专业课程
一、数据通信原理
数据通信原理是一门介绍数字通信的基础课程，它涵盖了数据通信的概念、原理，以及数据通信系统的基本组成部分，包括传输介质、通信传送技术、通讯协议及信息来源与接受方。
数据通信原理课程旨在为学生提供一个系统而又全面的数据通信系统的体系结构，使学生学习到现代数据通信技术的基础知识.
二、数字信号处理
数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一门广泛应用的专业课程，它介绍了数字信号处理所涉及的数字信号采集、数字信号处理、信号分析等方面的知识。
课程内容从数字信号的分析、处理和分类等基本知识入手，然后讨论各种数字信号处理算法，比如FFT、滤波器、协方差等。
本课程旨在让学生掌握数字信号处理技术和其应用，并能够激发学生潜能，开发、设计、编程和实现数字信号处理系统.
三、通信网络原理
通信网络原理是一门学习通信技术和网络原理的基础课程，其目的在于让学生掌握网络技术，熟悉互联网的构造，以及网络的特性、功能和作用，学会如何安全和有效地使用网络。
课程内容涉及网络技术、网络原理、网络系统构架与协议、网络组织结构、网络互连、网络资源共享以及网络安全设计等内容.
四、多媒体通信系统
多媒体通信系统是一门学习多媒体通信技术的课程，旨在让学生掌握多媒体通信技术的基本知识，以及多媒体系统的设计、建立、评价和应用的方法。
课程内容涉及多媒体内容的表示、多媒体网络的架构、多媒体传输协议及其应用、多媒体实时服务协议及多媒体编码技术。
数据通信技术详解
数据通信技术详解随着科技的不断发展，数据通信技术在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
从手机上的短信到互联网的普及，数据通信技术已经成为了人们交流和信息传递的主要方式。
本文将详细介绍数据通信技术的原理和应用。
一、数据通信技术的基本原理数据通信技术是指通过各种传输媒介将信息从一个地方传输到另一个地方的技术。
它的基本原理是将信息转换为电信号，通过传输媒介将这些信号传输到目的地，然后再将信号转换回信息。
数据通信技术的基本原理包括信号的编码、调制、传输和解调等过程。
在数据通信中，信号的编码是将信息转换为电信号的过程。
常见的编码方式有二进制编码和多进制编码。
二进制编码将信息转换为由0和1组成的电信号，而多进制编码则将信息转换为由多个不同电平表示的电信号。
编码的目的是为了在传输过程中提高信号的可靠性和传输效率。
调制是将编码后的信号转换为适合传输的信号的过程。
常见的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等。
幅度调制是通过改变信号的幅度来表示信息，频率调制是通过改变信号的频率来表示信息，相位调制是通过改变信号的相位来表示信息。
调制的目的是为了适应不同的传输媒介和传输距离。
传输是将调制后的信号通过传输媒介传输到目的地的过程。
常见的传输媒介包括电缆、光纤和无线信道等。
不同的传输媒介有不同的传输特性，如带宽、传输速率和传输距离等。
传输的目的是为了将信号从发送端传输到接收端，保证信号的可靠传输。
解调是将传输过程中的信号转换回原始信息的过程。
解调的过程与调制的过程相反，通过对信号的幅度、频率或者相位进行解调，将信号转换为原始信息。
解调的目的是为了恢复传输过程中可能发生的噪声和失真，保证信息的准确性和完整性。
二、数据通信技术的应用数据通信技术在各个领域都有广泛的应用。
下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 互联网通信互联网通信是数据通信技术最常见的应用之一。
通过互联网，人们可以通过电子邮件、即时通讯和社交媒体等方式进行远程通信。
数据通信原理概述
数据通信系统的组成
数据通信系统由数据源、发送器、信道、接收 器和目的地等部分组成。
01
发送器负责将数据转换为适合传输的信号 ，并通过信道传输。
03
02
数据源是指产生数据的设备或系统，如计算 机、传感器等。
04
信道是数据传输的媒介，可以是有线或无 线，如光纤、无线电波等。
接收器负责从信道接收信号并将其还原为 原始数据。
05
06
目的地是接收数据的设备或系统，如计算 机、控制设备等。
数据通信的基本技术
数据通信的基本技术包括信号 编码技术、调制解调技术、差
错控制技术等。
信号编码技术是将原始数据转 换为适合传输的信号的过程， 包括数字信号编码和模拟信号
编码。
调制解调技术是将基带信号转 换为适合信道传输的调制信号 的过程，包括调频、调相和调 幅等技术。
网络层协议
01
网络层协议负责将数据从一个网络节点传输到另一个网络节点， 实现数据的路由和转发。
02
常见的网络层协议包括互联网协议（IP）、传输控制协议（TCP）
和用户数据报协议（UDP）。
网络层协议的主要功能包括地址管理和寻址、路由选择和转发、
03
拥塞控制等。
传输层协议
01
传输层协议提供端到端的数据传输服务，确保数据能够可 靠、有序地传输到目标端。
差错控制技术是为了确保数据 传输的可靠性和准确性而采用 的各种控制方法和技术，包括 奇偶校验、循环冗余校验等。
03
数据传输方式
模拟数据传输和数字数据传
模拟数据传输
通过连续的信号波形传输数据，其特 点是信号的幅度连续变化。常见的模 拟数据传输方式包括无线电广播和电 视信号传输。
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数据通信,数据通信原理是什么?数据通信,数据通信原理是什么?数据通信讨论的是从一个设备到另一个设备传输信息。
协议定义了通信的规则，以便发送者和接收者能够协调他们的活动。
在物理层上，信息被转换成可以通过有线媒体(铜线或光缆)或无线媒体(无线电或红外线传输)传输的信号。
高层协议则定义了传输信息的封装、流控制和在传输中被丢失或破坏信息的恢复技术。
通信协议可以将通信协议比喻成外交大使馆中使用的外交协议。
各种级别的外交官们负责处理不同类型的协议。
他们与其他大使馆同等级别的外交官进行联系。
同样，通信协议也有一个分层的体系结构。
当两个系统交换数据时，每层中协议互相通信以处理通信的各个方面。
图D-2是一个简表。
图D-2 分层网络结构示意简表很久以前，ISO(国际标准化组织)于1979年开发了OSI (开放系统互连)模型。
该模型采用分层结构，把网络协议分为七个层次，由下向上依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
模型中规定了各层的功能及其与相临层的接口。
按照"开放系统OSI互连参考模型"设计和组建的网络是彼此开放和可以互连的，从而可以保证世界各地的网络连为一体。
尽管OSI模型从未成为流行的标准，但是它仍用于描述协议分层。
物理层传输媒体和信号通信系统由传输媒体和它所连接的设备组成。
媒体可以是有向的或无向的。
其中有向媒体是指金属电缆或光缆，而无向媒体是指无线传输。
涉及数据传输的设备可以是发送器、接收器减兼有这两种功能的设备。
如果一个系统只进行传输而另一个系统只进行接收，则该链路称为单工。
如果两个设备都可以发送和接收，但是，一时间只能有一个设备进行，则这种链路称为半双工。
全双工链路则允许两个系统同时进行发送和接收。
网络通信可以采取一对一传输、一对多或多对多传输的形式。
连接两个设备的通信系统称为点对点系统。
而共享系统则连接可以在同一媒体上进行传输的的很多设备(但一时间只有一个设备能进行传输)。
图D-3对两种系统都进行了阐释。
图D-3 共享信息系统和点对点信息系统与点对点系统相比，端对端链路指跨越多个链路的两个系统之间的链路。
图D-3中的系统A和系统Z之间的链路就是端对端链路。
多路复用指通过单个链路发送多个传输的技术。
通过多路复用技术，多个终端能共享一条高速信道，从而达到节省信道资源的目的。
在TDM(时分复用)系统中，每个信道由时隙流中的周期时隙定义。
在FDM(频分复用)系统中，每一个信道占用一个特定的频率。
在数据分组交换和信元交换系统中，各个数据分组或信元在网络中穿行，与汽车在高速公路上行驶类似。
模拟和数字信号设备使用适配器(产生用于通过某些媒体传输数据的信号)被连接到传输媒体中。
模拟通信系统传输的是幅值和频率随时间连续变化的模拟信号。
这些正弦波信号频率的度量单位是每秒的周期数，或Hz(赫兹)。
而数字通信系统则使用离散的高和低的电压值来表示数据信号。
带宽表示通信信道的信息传送能力。
信道可以是模拟或数字的。
对于数字系统，容量这个术语指它的信息传送能力，通常以信道的数据传输速率或线速表示。
吞吐量是与系统规定性能相对立的系统“实测”性能。
吞吐量考虑了由阻塞、硬件低效和传输距离而导致的延迟。
随着Internet的日益普及，网络用户访问Internet的需求在不断增加，一些企业也需要对外提供诸如WWW页面浏览、FTP文件传输、DNS域名解析等服务，这些因素会导致网络流量的急剧增加，而流量管理作为内外网之间的数据通道，如果吞吐量太小，就会成为网络瓶颈，给整个网络的传输效率带来负面影响。
调制解调器(调制器/解调器)是一种可用于通过模拟传输线路传输数字信号的设备。
在传输的两端都需要调制解调器，以对信号进行调制，然后再解调。
如图D-4所示，发送端调制解调器将数字信号转换成模拟信号，然后接收端调制解调器又将模拟信号转换成离散的数字信号。
图D-4 数字-模拟-数字转换在通过模拟系统传输数字数据时，频率越高，数据速率越高。
图D-5阐释了这种现象的原因。
在图A中，频率较低，因此在模拟传输中移动离散数字信号就比较困难。
注意，此时离散信号没有很好地表示出来，这将会导致在接收端的失真。
在图B中，带宽要高很多因此能更好地表示离散数字信号，并且没有失真。
图D-5 表示模拟传输的离散数字信号同步传输和异步传输并不是所有的传输都是稳定的字符流。
由很多开始和停止组成的传输是异步传输。
异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。
发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达。
假设回到20世纪60年代，用户坐在连接到大型计算机的哑终端前。
当键入时，每个字符通过异步链路传输到计算机中。
如果您暂停输入，则计算机就暂停传输。
这是因为系统是以异步方式操作的，接收器不能指望稳定的比特流。
它将在任意时间等待进一步的传输并在传输停止时不能以为链路己经被中断。
与之相反，同步传输是以一个长的比特串为特征，其中比特串中的每个字符都用定时信号分隔。
同步传输时，为使接收方能判定数据块的开始和结束,还须在每个数据块的开始处和结束处各加一个帧头和一个帧尾,加有帧头、帧尾的数据称为一帧(Fram)。
帧头和帧尾的特性取决于数据块是面向字符的还是面向位的。
这两种传输类型都普遍用于通过电话线路或其他信道连接的计算机系统。
选择这两种类型的哪一种取决于装置的不同。
实际上，为用户提供异步操作的调制解调器可以转换为扩展传输的同步模式。
同步传输技术设计用于连续的数据传输，而异步传输技术更适用于个人用户会话。
串行接口串行接口，简称串口，也就是COM接口，是采用串行通信协议的扩展接口。
串口的出现是在1980年前后，数据传输率是115kbps～230kbps，串口一般用来连接鼠标和外置Modem 以及老式摄像头和写字板等设备，目前部分新主板已开始取消该接口。
需要标准接口将通信设备(如调制解调器)连接到计算机上。
最常见的用于调制解调器的接口是最初称为RS-232的EIA-232标准。
在这种标准中，计算机或其他类似的设备称为DTE(数据终端设备)，而类似于调制解调器的设备称为DCE(数据电路终接设备)。
接口连接器具有与其相对应的连接器相连的多条导线。
每个引脚代表一个数据传输的信道或发送的特定控制信号。
例如，有一个请求要发送到线路上，DTE用它给出想进行发送的信号。
DCE 向线路发送清除信号以表示它已经准备好接收。
传输媒体有很多传输媒体，包括铜线电缆、光缆和无线系统。
媒体受衰减(信号远距离传输损耗)、失真、背景噪声和其他因素的影响。
通信系统的设计者在设计网络系统，如以太网、令牌环、FDDI(光纤分布数据接口)和其他系统时要考虑所有这些因素。
因此，网络必须在它们的规范内建立以避免这些问题。
在不可能使用导线线路的情况下，计算机数据可以通过RP(无线电频率)或光线(通常是红外线)进行传输。
这些传输发生在一个单独的房间或跨越城镇的发送器和接收器之间。
在需要设置跨越道路、河流和物理空间(通常是指不能敷设电缆的地方)的链路时，无线网络为校园和商业园区环境提供了惟一的解决方案。
地面微波系统可在建筑物和塔顶端看到。
光网络和卫星通信系统提供了其他解决方案。
数据链路协议数据链路层是恰好位于OSI协议栈中紧靠硬件(物理)层的上层。
该层中的协议管理连接的系统之间的位流。
来自上层的数据分组被封装为帧并通过数据链路发送出去。
其中还使用了流控制和纠错技术。
数据链路层处理点对点或点对多点链路。
在OSI协议栈中，较高的网络层负责处理通过多个路由器连接数据链路的连接。
成帧成帧技术是一种用来在一个比特流内分配或标记信道的技术，为电信提供选择基本的时隙结构和管理方式、错误隔离合分段传输协议的手段。
成帧对于经过物理媒体传输的数据比特提供了控制方法。
它提供了错误控制并可以根据服务的类型提供数据重传服务。
比特块与帧头封装成帧且附加了检查和，以便可以检查出被破坏的帧。
如果一个帧被破坏或丢失，则只需重新发送这个帧而无需重发整个数据组。
帧具有特定的结构，根据使用的数据链路的不同而不同。
称为HDLC(高级数据链路控制)的流行数据链路协议的帧结构如图D-6所示。
请注意“信息”字段是放入数据的位置，它的长度可变。
“信息”字段可以放入一个整个的信息包。
“起始标记”字段代表帧的起始，“地址”字段装有目地地址，“控制”字段描述信息字段装有的是数据、命令，还是响应，FCS字段包含检错编码。
图D-6 HDLC帧格式差错检测和控制差错控制方式基本上分为两类，一类称为“反馈纠错”，另一类称为“前向纠错”。
在这两类基础上又派生出一种称为“混合纠错”。
对于不同类型的信道，应采用不同的差错控制技术，否则就将事倍功半。
反馈纠错可用于双向数据通信，前向纠错则用于单向数字信号的传输，例如广播数字电视系统，因为这种系统没有反馈通道。
数据链路层还负责差错检测和控制。
一种差错控制的方法是检测差错，然后请求重传。
另一种方法是接收器检测出一个差错，然后重建帧。
后一种方法需要随帧发送足够的附加信息，以便在检测出差错后接收器可以重建帧。
当不可能重传(如将信息传输到航天探测器)时使用该方法。
在数据链路层中执行差错恢复任务通常是效率很低的。
这样很多网络实施依靠上层协议完成该任务。
在大多数情况下，数据链路层用于尽可能快速并有效地传递数据，而不执行大量的数据恢复任务。
上层协议则提供了恢复服务。
流控制流量控制是在计算机之间和网络结点之间控制数据流量以达到数据同步的目的的。
在设备能够处理前过多的数据到达会引起数据的抛弃或数据重发。
对于串行数据传输，采用Xon/Xoff协议进行控制。
在网络中，流量控制也参与加入新设备，当流量大时，不能加入新设备。
可以将数据传输想象为流经管道并在接收端注满水桶的水流。
接收者从水桶取水，但需要一些方法减少水流以使水桶不会溢出。
在这个比喻中，水桶代表接收器使用的数据缓冲区，该缓冲区保存输入的必须被处理的数据。
一些NIC(网络接口卡)上的缓冲区大得足可以装下整个输入的传输。
如果缓冲区溢出，则帧通常被丢掉，因此接收器使用一些方法告诉发送器降低发送帧的速度或停止发送将会很有用。
共享LAN的网络接入和逻辑链路控制接入方法对于由多个设备共享的网络是必需的。
因为一时间只有一个设备可以在网络上进行传输，所以需要一种媒体接入控制方法来提供仲裁。
在由IEEE定义的局域网络环境中，媒体接入协议位于称为MAC(媒体接入控制)子层的数据链路层的子层。
MAC子层位于LLC子层的下方，LLC子层对于任意在其下方安装的MAC驱动程序都提供了数据链路。
在图D-7中可以看到该层的子分区图D-7数据链路层包括两个子层:MAC (媒体访问控制)和LLC(逻辑链路控制)MAC子层支持各种不同的网络类型，其中每种类型都有一种仲裁网络接入的特定方法。