数据通信基础知识概述
数据通信基础知识
数据通信基础知识数据通信是现代社会中不可或缺的一部分，它依赖于各类不同的网络技术、传输媒介以及各种通信设备来实现信息的传输。
数据通信作为计算机网络的一个分支领域，在信息技术的发展历史中，一直扮演着至关重要的角色。
因此，对于数据通信的基础知识的掌握，对于从事计算机行业的人员来说显得格外重要。
一、数据通信的基本概念数据通信指的是通过各种可以传输数据的设备或网络工具将数据以特定的格式从一处传输到另一处的通信过程。
数据本身是以二进制编码方式来存储和传输，这种编码方式只包括数字0和1。
在数据通信领域，每一个0和1被定义为一个比特，也就是二进制信息位。
数据通信是实现计算机之间连接的基础，我们是通过数据通信技术将计算机与其他设备和网络连接起来。
二、数据通信的主要组成部分1.信源：信源指的是产生和发送信息的物理设备。
比如计算机、手机等都是信源的代表。
信源产生的数据信号可能是按照数字或者模拟信号来产生。
2.编码器：在数据信号经过信源后，信源产生的信号不一定是经过处理的二进制码流，因此需要对信源产生的信号进行编码操作，将原始信号转换为正确的数码形式，这就要用到编码器。
3.信道：信道就是传输信息信号的传输媒介，信道的种类很多，例如：电缆、光纤、无线电波等等。
4.解码器：按照收发双方协议规定，收到的信息信号需要进行解码操作，将数码形式转换为指定的信号形式并还原原始信息。
5.信宿：信宿是指接收信息的物理设备，例如计算机、手机等。
三、数据通信的传输模式在数据通信中有两种主要的传输模式：串行传输和并行传输。
串行传输：串行传输是指每一个二进制数位依次流动地发出，它的传输速度比并行传输要慢很多，但是传输的反差强度高。
串行传输通常应用在一些要求传输距离较远、传输速度较慢但是信号质量要求比较高的场合，如电子标签、传感器等。
并行传输：并行传输就是将多个二进制数同时传输，它的传输速度比串行传输要快，但受到电磁干扰的影响也比串行传输严重。
数据通信的基础知识概述
数据通信的交换⽅式及适⽤范围数据通信的分类络及其协议数据通信的应⽤前景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。
要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，有有线数据通信与⽆线数据通信之分。
但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，⽽使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。
数据通信的交换⽅式及适⽤范围1．数据通信的交换⽅式通常数据通信有三种交换⽅式：（1）电路交换电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时，使⽤同⼀条实际的物理链路，通信中⾃始⾄终使⽤该链路进⾏信息传输，且不允许其它计算机或终端同时共亨该电路。
（2）报⽂交换报⽂交换是将⽤户的报⽂存储在交换机的存储器中（内存或外存），当所需输出电路空闲时，再将该报⽂发往需接收的交换机或终端。
这种存储—转发的⽅式可以提⾼中继线和电路的利⽤率。
（3）分组交换分组交换是将⽤户发来的整份报⽂分割成若于个定长的数据块（称为分组或打包），将这些分组以存储—转发的⽅式在内传输。
第⼀个分组信息都连有接收地址和发送地址的标识。
在分组交换中，不同⽤户的分组数据均采⽤动态复⽤的技术传送，即络具有路由选择，同⼀条路由可以有不同⽤户的分组在传送，所以线路利⽤率较⾼。
2．各种交换⽅式的适⽤范围（1）电路交换⽅式通常应⽤于公⽤电话、公⽤电报及电路交换的公⽤数据（cSPDN）等通信络中。
前两种电路交换⽅式系传统⽅式；后⼀种⽅式与公⽤电话基本相似，但它是⽤四线或⼆线⽅式连接⽤户，适⽤于较⾼速率的数据交换。
正由于它是专⽤的公⽤数据，其接通率、⼯作速率、⽤户线距离、线路均衡条件等均优于公⽤电话。
其优点是实时性强、延迟很⼩、交换成本较低；其缺点是线路利⽤率低。
电路交换适⽤于⼀次接续后，长报⽂的通信。
（2）报⽂交换⽅式适⽤于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或⼀点对多点的同⽂为单位进⾏存储转发的数据通信。
由于这种⽅式，络传输时延⼤，并且占⽤了⼤量的内存与外存空间，因⽽不适⽤于要求系统安全性⾼、络时延较⼩的数据通信。
数据通信基础知识
数据通信基础知识在当今数字化的时代，数据通信已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常使用的手机与朋友聊天、发送电子邮件，到企业之间的大规模数据传输和全球范围内的信息共享，数据通信的身影无处不在。
那么，什么是数据通信？它又是如何工作的呢？让我们一起来探索数据通信的基础知识。
一、数据通信的定义和重要性数据通信，简单来说，就是在不同的地点之间以数字形式传输数据的过程。
这些数据可以是文本、图像、音频、视频或其他任何形式的信息。
数据通信的重要性不言而喻。
它使得人们能够迅速、准确地获取和传递信息，大大提高了工作效率和生活质量。
比如，在医疗领域，医生可以通过数据通信远程诊断病情，为患者提供及时的治疗建议；在教育领域，学生可以在线学习丰富的课程资源，不受时间和空间的限制；在商业领域，企业可以实时监控库存和销售数据，做出更明智的决策。
二、数据通信的基本要素要实现有效的数据通信，需要以下几个基本要素：1、发送方和接收方发送方是产生数据并将其发送出去的设备或个人，而接收方则是接收并处理这些数据的设备或个人。
2、数据数据是通信的内容，可以是各种形式的信息。
3、信号信号是数据的物理表现形式，比如电信号、光信号等。
4、传输介质传输介质是信号传输的通道，常见的有双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波等。
5、协议协议是通信双方遵循的规则和标准，确保数据能够正确、有序地传输和理解。
三、数据通信的传输方式数据通信有两种主要的传输方式：串行传输和并行传输。
串行传输是逐位地传输数据，一次只传输一位。
这种方式虽然速度相对较慢，但成本较低，适用于长距离通信。
并行传输则是同时传输多位数据，速度较快，但成本较高，通常用于短距离通信，如计算机内部的数据传输。
四、数据通信的网络类型1、局域网（LAN）局域网通常覆盖一个较小的地理区域，如办公室、学校或家庭。
它具有较高的传输速度和较低的误码率。
2、城域网（MAN）城域网覆盖的范围比局域网大，一般是一个城市。
数据通信基础知识
细缆（便宜的同轴电缆） 细缆（便宜的同轴电缆）
非中继传输距离185米 米 非中继传输距离 Rmax=10 Mbps
铜芯 绝缘层 外导体 屏蔽层
宽带电缆
非中继传输距离<100km 非中继传输距离 Rmax= 900Mbps 传有线电视
保护套
15
3.3 光纤
光纤--由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成的 光纤 由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成的 。
需要具有两条物理上独立的传输线路； 需要具有两条物理上独立的传输线路； 或者需要具有一条物理线路上的两个信道，分别用于不同方向 或者需要具有一条物理线路上的两个信道， 的信号传输。 的信号传输。
11
3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 红外线（毫米波） 激光
13
双绞线的连接标准
色彩标记和连接方法： 色彩标记和连接方法： 线对 色彩码 白蓝， 白蓝，蓝 1 白橙，橙 2 白绿，绿 3 4
白棕，棕
1 2 3 4 5 6 7 8
直连线 EIA-568A
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
交叉线 EIA-568B
1 2 3 4 5 6 7 8
......⑶
2
比特率
或 B = R / log2 N
= 波特率 * log
(Baud)
N
......⑷
[例1]采用四相调制方式，即N=4，且一个数字脉冲信号 例 采用四相调制方式， ， 采用四相调制方式 的宽度T=833x10-6秒,则： 的宽度 （1） f = 1/（833*10-6 ）= 1200 Hz （2）R=1/T*log2N=1/(833x10-6)*log24=2400 (bps) （3）B=1/T=1/(833x10-6)=1200 (Baud)
第1章-数据通信基础知识-课件(1)
1.4.2 有线传输介质
有线传输媒质为看得见、摸得着的架空明线、 双绞线、电缆、光纤等。 ①优点。信号沿导线传输，能量相对集中， 传输效率高；监控网络布线受外界因素影响 小，传输质量较有保障。 ②缺点。通信成本高，受地形影响较大，敷 设时受地面因素影响，有些区域难以覆盖。
1.4.2 有线传输介质
1.1 数据通信基本概念
2.数据通信研究内容 数据通信主要任务是完成计算机或数据终端 间数据的传输、交换、存储和处理等。通常 从数据通信系统各组成部分功能的角度，把 数据通信研究的内容分为3个基本方面。
①数据传输。 ②通信接口。 ③通信处理。
1.1 数据通信基本概念
3.数据通信涉及的技术 数据通信涉及的技术主要有信道特性、传输技 术、多路复用技术、同步技术、交换技术、通 信接口技术、差错控制技术、数据通信网技术、 多媒体通信技术等。 ①通信信道。研究常用信道的特性及有线信道、 无线信道的工作机理。 ②数据传输技术。包括基带传输和频带传输。
③实现信道多路复用。实现同一信道中多个信 号互不干扰地同时传输。
1.2.2 模拟通信系统
3.常用调制方式
载波的1～2个参量成比例地受控于调制信号的
变化规律。根据m（t）和c（t）的不同类型和
完成调制功能的调制器传输函数不同，调制主 要有AM、FM、。
1.2.2 模拟通信系统
表1-2 3种调制方式标比较
说明
本课件配套电子工业出版社
《现代数据通信技术与应用》
内容安排
从宏观角度全景式介绍现代数据通信技术及 其应用，共4章。 ①第一章——数据通信基础知识； ②第二章——数据通信关键技术； ③第三章——数据通信网基础； ④第四章——数据通信技术应用。 此外，每章安排7个兼顾知识性、实用性、 前瞻性的阅读材料，作为正文补充、拓展。
数据通信基础知识
数据通信基础知识数据通信是指通过传输介质将数据从一个地点传输到另一个地点的过程。
在现代社会中，数据通信已经成为了人们生活和工作中不可或者缺的一部份。
本文将详细介绍数据通信的基础知识，包括数据通信的定义、传输介质、数据传输方式、数据通信的协议以及常见的数据通信技术。
一、数据通信的定义数据通信是指将数据从一个地点传输到另一个地点的过程。
在数据通信中，数据被转换成电信号或者光信号，并通过传输介质进行传输。
数据通信可以是在同一地点内的设备之间进行，也可以是在不同地点之间进行。
二、传输介质传输介质是指用于传输数据的物理媒介。
常见的传输介质包括有线传输介质和无线传输介质。
1. 有线传输介质有线传输介质是指通过物理线缆进行数据传输的介质。
常见的有线传输介质包括双绞线、同轴电缆和光纤。
- 双绞线：双绞线是一种由两根绝缘导线以一定的规则缠绕在一起的传输介质。
双绞线通常用于传输较短距离的数据信号，适合于局域网和电话路线等。
- 同轴电缆：同轴电缆是一种由内导体、绝缘层、外导体和外护层组成的传输介质。
同轴电缆适合于传输较长距离的高频信号，常用于电视信号和宽带网络等。
- 光纤：光纤是一种由光导纤维组成的传输介质。
光纤通过光的全内反射来传输数据信号，具有高带宽和抗干扰能力强的特点，常用于长距离的高速数据传输。
2. 无线传输介质无线传输介质是指通过无线电波或者红外线等无线信号进行数据传输的介质。
常见的无线传输介质包括无线局域网（WLAN）、蓝牙和挪移通信网络。
- 无线局域网（WLAN）：无线局域网是一种通过无线电波进行数据传输的局域网。
无线局域网适合于在有线网络无法覆盖的区域提供无线网络连接，常用于家庭、办公室和公共场所等。
- 蓝牙：蓝牙是一种短距离无线通信技术，适合于在个人设备之间进行数据传输。
蓝牙常用于手机、耳机、键盘和鼠标等设备之间的无线连接。
- 挪移通信网络：挪移通信网络是一种通过无线电波进行挪移通信的网络。
挪移通信网络包括2G、3G、4G和5G等不同的技术标准，适合于挪移电话和挪移互联网等。
数据通信技术基础的知识点整理3篇
数据通信技术基础的知识点整理第一篇：物理层基础一、数据通信基础概念1. 数据通信：指在两个或多个设备之间传输数据所使用的技术和方法。
2. 信号：数据在传输过程中所采用的电、光等物理形式。
3. 信道：数据通过的传输媒介。
4. 带宽：信道所能够传输的数据量。
5. 波特率：信号每秒钟变化的次数。
6. 编码：将数据转换为特定的电信号或光信号。
二、模拟信号与数字信号1. 模拟信号：连续的信号，可以取得任意一连串数值。
2. 数字信号：离散的信号，只能取到有限的数值。
三、调制与解调1. 调制：将数字信号转化为模拟信号的过程。
2. 解调：将模拟信号重新转化为数字信号的过程。
四、常见的调制方法1. 幅度调制（AM）：将数字信号调制到载波中的幅度上。
2. 频率调制（FM）：将数字信号调制到载波中的频率上。
3. 相位调制（PM）：将数字信号调制到载波中的相位上。
五、数字通信系统中的编码方式1. 非归零编码：0对应低电平，1对应高电平。
2. 归零编码：每个位周期的中间都有一次电平变化，0对应低电平，1对应高电平。
3. 曼彻斯特编码：每个比特都由一个位周期内两次电平跳变组成。
4. 差分曼彻斯特编码：每个比特的位周期内第一次电平跳变表示1，否则表示0。
六、常见传输介质1. 双绞线：应用广泛，可分为UTP和STP两种。
2. 同轴电缆：常用于有线电视和以太网。
3. 光纤：传输速度快，适用于远距离传输。
4. 无线电波：适用于无线网络和移动通信。
七、多路复用技术1. 时分复用（TDM）：将时间分成若干时隙，不同的信号在不同的时隙进行传输。
2. 频分复用（FDM）：将频率带宽分成若干频道，不同的信号在不同的频道进行传输。
3. 波分复用（WDM）：利用光的不同波长来实现频分复用。
4. 码分复用（CDM）：每个用户分配唯一的码，所有用户共用相同频率带宽，通过解码来实现分离。
八、数据的传输方式1. 单工传输：只有一个方向的传输，如广播电视。
数据通信技术基础的知识点整理
数据通信技术基础的知识点整理数据通信技术基础是计算机科学与技术中的重要领域，主要研究计算机之间的数据传输，包括信号传输、数字编码、调制解调、传输介质、网络传输协议等方面。
以下是对数据通信技术基础的知识点整理。
一、数字信号传输数字信号传输是指将数据转换成数值信号后，以数字模式传输。
在数字信号传输过程中，需要选择合适的传输介质、信号调制方式，以及正确的信号编码方式等。
数字信号传输的主要知识点有：1.二进制编码二进制编码是将数据转换为二进制形式的编码方式。
二进制编码有 ASCII码、BCD码、格雷码等形式。
2.信号调制信号调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，主要有模拟调制和数字调制两种方式。
在数字调制中，常用的调制方式有ASK、FSK和PSK等。
3.传输介质传输介质是数字信号传输的物理媒介，包括电缆、光纤、无线电波、卫星、载波等。
不同的传输介质具有不同的传输速度、误码率等特性。
4.差错控制差错控制是数据传输过程中一种重要的技术，它主要是指如何在传输过程中检测和纠错错误，以保证数据的可靠传输。
常用的差错控制方式有循环冗余检验（CRC）和海明码等。
二、模拟信号传输模拟信号传输是指将连续的信号以模拟的方式传输。
在模拟信号传输过程中，需要选择合适的传输介质、信号调制方式，以及正确的信号编码方式等。
模拟信号传输的主要知识点有：1.模拟调制模拟调制是将模拟信号经过调制器调制为可以传输的信号形式。
在模拟调制中，常用的调制方式有调幅、调频和调相等。
2.传输介质传输介质也是模拟信号传输的物理媒介，常用的传输介质包括电缆、无线电波等。
3.信噪比信噪比是指传输信号和噪声信号之间的比例。
在模拟信号传输中，信号的质量主要是通过信噪比来衡量的。
4.线路衰减线路衰减是指随着传输距离的增加，信号的功率逐渐减弱的现象。
在模拟信号传输中，最容易受到线路衰减影响的是高频信号。
三、计算机网络计算机网络是连接两台或多台计算机的互联网络，主要分为局域网、广域网和互联网三大类。
数据通信技术的基础知识
数据通信技术的基础知识数据通信技术是现代社会中极其重要的一种技术手段，它使得人们能够在远距离之间传递信息、分享资源。
在当今信息化社会中，数据通信技术得到了广泛的应用，成为了信息交流的基础。
本文将讨论一些数据通信技术的基础知识，包括通信的方式、信号传输、调制与解调、信道编码与纠错等。
一、通信的方式数据通信通常是通过电信、无线电、光纤等传输介质实现的。
通信方式可以分为有线通信和无线通信两种方式。
有线通信是指利用电缆等有线传输介质传输数据。
有线通信的优点是速率高，可靠性强，但需要铺设电缆，一旦故障难以修复。
无线通信是指利用无线电波或红外线等无线传输介质传输数据。
无线通信的优点是建设成本低，可灵活移动，但受到信号质量影响较大。
二、信号传输在数据通信中，信号传输是指将信息转换成电磁信号通过传输介质进行的过程。
信号可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号是一种连续的信号，通常表示为正弦波形式。
在传输过程中，由于传输介质和信道的干扰，会导致信号的失真和噪声增加，降低了传输质量。
数字信号是一种离散的信号，由一系列的数字组成。
数字信号能够更好地抵御干扰和噪声，同时能够实现更高效率的传输。
三、调制与解调调制是将数字信号转换成模拟信号的过程，利用调制可以将数字信号发送到更远的地方。
调制的方式很多，如频率调制、振幅调制、相位调制等。
在调制的过程中，需要确定调制的频谱、速率和波形等参数。
解调是从调制信号中恢复原始数字信号的过程。
解调的方式通常与调制的方式相对应，如频率解调、振幅解调、相位解调等。
解调的关键是确定解调参数，如带宽、采样速率等参数。
四、信道编码与纠错信道编码是一种将数据加以处理、并对其进行纠错的方法。
在传输过程中，受到干扰和噪声等因素的影响，会导致数据失真或丢失。
利用信道编码可以使传输的数据更加可靠，同时也能够提高传输速率。
常见的信道编码方法包括海明码、环码、卷积码等。
这些编码方法能够通过增加冗余信息来提高传输的可靠性。
数据通信专业(专业基础知识和专业技术知识)
五、数据通信专业（一）数据通信专业基础知识1.数据通信概述：（1）数据通信的定义和分类；（2）数据通信的特点；（3）数据通信发展趋势。
2.数据传输技术：（1）数据通信模型；（2）数据的信源编码和差错控制；（3）数据通信过程；（4）数据通信主要指标；（5）数据通信方式；（6）数据传输方式。
3.数据通信网络技术：（1）数据网络体系结构；（2）介质接入控制层；（3）数据链路层功能和方法；（4）网络层功能与服务；（5）传输层协议；（6）高层协议；（7）网络的流量控制、优化及管理；（8）数据交换技术；（9）局域网技术；（10）数据网络和IP技术；4.DDN技术：（1）DDN的基本原理；（2）DDN的用途。
5.分组交换网：（1）分组交换网的相关协议；（2）分组交换网的基本业务；（3）分组交换网的基本原理。
6.B-ISDN&ATM技术：（1）B-ISDN概述；（2）ATM基本原理；（3）ATM技术的应用。
7.FR网络技术：（1）FR相关协议；（2）FR基本原理；（3）FR基本业务。
8.IP网技术：（1）TCP／IP协议；（2）IP地址；（3）IP路由原理；（4）IP综合业务。
9.数据通信新技术：（1）IPv6及IPoverX；（2）光交换技术；（3）MPLS技术；（4）NGN概述；（5）软交换技术。
10.计算机基础：（1）数据库技术；（2）编程语言；（3）各类操作系统的常用命令。
11.其他：（1）网络安全知识；（2）网络测试基础；（3）本专业维护规程。
（二）数据通信专业技术知识数据通信专业包含一个职业功能，此职业功能又分为不同的工作内容，每个工作内容为一个考试模块，考生只需选择某一考试模块参加考试。
数据通信网络：供数据网络规划建设或运行维护工作人员按工作内容选择考试模块。
数据通信网络●工作内容1：数据网络规划建设●专业能力要求：1．能对数据网络规划建设进行需求分析，提出技术要求。
2．掌握DDN网络技术、X．25网络技术、FR网络技术和ATM网络技术的特点、网络结构和接入方式。
数据通信的基础知识
并行通信信道
9
串行通信与并行通信的比较
1、在相同的发送时钟下，并行通信的数据传输速 率将大于串行通信。
2、并行通信需要多个并行信道，实现昂贵。 3、并行通信方式适合于近距离通信（如计算机中）
而在远程通信中一般采用串行通信方式。
10
二、数据通信的系统模型
信号（signal）是数据在传输过程中的电磁波 表示形式。
3
模拟信号与数据信号
模拟信号是指信号 数字信号是指信号的因
的因变量随时间连
变量不随时间连续变化的
续变化的信号，又
信号，通常表现为离散的
被称为连续信号。
脉冲形式，因此也被称作
离散信号。
4
模拟的和数字的数据、信号
模拟数据 模拟数据 数字数据
13
三、数据通信系统的性能指标
速率（数据传输速率） 数据传输速率是指单位时间内信道上所能传输 的数据量，其基本单位是比特每秒（bit per second，简写为bps）。
信道的最大传输速率又被称为信道容量，它是指单 位时间内在信道上所能传输的最大比特数。
信道带宽是指信道的频率宽度，即信道所能传输信 号的频率范围，其单位为Hz。
数据通信系统
数字比特流 模拟信号
模拟信号 数字比特流
PC 机 调制解调器 源系统
公用电话网 传输系统
调制解调器 PC 机 目的系统
输 源点 输 发送器
发送
传输 系统
入
入
的信号
信
数
息
据
接收器
终点
接收
输
输
的信号
出
出
数
数据通信的基础知识
数据通信的基础知识数据通信是一个广泛的领域，它涵盖了很多与数据传输和通信相关的知识和技术。
数据通信的基础知识包括以下几个方面：1.数据通信的定义和作用数据通信通常是指通过某种通信媒介（如电缆、光纤、无线电波）传输数字数据的过程。
它可以使得不同的设备（如计算机、路由器、交换机）之间进行数据交换，并使得人们能够访问远程网络。
数据通信的作用在于促进信息的传输和共享，提高工作效率和信息化程度。
2.数字信号与模拟信号在数据通信中，数字信号和模拟信号是两个基本概念。
数字信号是由一系列离散的数字来表示的信号，它在传输和处理过程中具有较强的抗干扰能力和可靠性。
而模拟信号则是由连续的模拟波形来表示的信号，容易受到噪声和干扰的影响。
3.编码和解码技术在数据通信中，编码和解码技术是非常重要的技术手段。
编码技术是将数字信息转换为某种信号格式的过程，常见的编码技术有曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。
解码技术则是将接收到的信号解析成原来的数字信息的过程，常见的解码技术有线性解码、非线性解码等。
4.数据传输的基本方式数据传输的基本方式主要包括点对点传输、广播传输和多播传输三种方式。
点对点传输是指数据只能在两个设备之间进行传输，所需的网络带宽和传输速度较高。
广播传输则是指数据可以在网络中的所有设备之间进行传输，但会占用大量的网络资源。
多播传输则是指数据可以在网络中的一个组中的所有设备之间进行传输，而不影响其他设备。
总的来说，了解数据通信的基础知识对于我们理解和应用网络技术以及保障信息安全都具有重要的意义。
在日常生活和工作中，我们需要更多地学习和掌握有关数据通信的知识，以不断提高自己的技能水平和工作效率。
数据通信基础知识
数据传输速率
1.4
信道容量
1.5
数据通信系统的主要性能指标
1.6 1.7
数据信号的传输方式 数字数据信号的编码
1.8
多路复用技术
目录
1.9
数据传输介质
1.10 数据通信网
1.1.1 数据通信的基本概念
4
数据是信息的表示形式，是信息的物理表现。所有信息都要用某种形式的数据表 示和传播。例如，“汽车”可以使用文字、声音、图画等数据形式表示。信息是 数据表示的含义，是数据的逻辑抽象。信息不会因数据的表示形式不同而改变。 但在一般情况下并不严格地区分信息与数据，比如把数据帧也叫信息帧，传递数 据也叫传递信息。
代码在顺序传输过程中一般以b1为第一位，b7为最后一位。 为了提高可靠性，常在b7之后附加一位b8用于奇偶校验。
ASCII是当前在数据通信中使用最普遍的一种代码，我国在 1980年颁布的国家标准GBl988-80“信息处理交换用的七位编 码字符集”也是根据ASCII制定的，它与ASCII的差别只在于2/4 位置上，将国际通用货币符号“¤”改为“￥”，在国内通用。
数据通信与计算机网
第1章 数据通信基础知识
1 掌握数据通信的基本概念、数据通信系统的构成。
2
掌握数据通信的数据传输速率、传输方式、信道容量 和性能指标。
学习目标
3 掌握数据通信的传输方式、复用技术和数字编码。 4 了解数据传输介质、数据通信网的构成和分类。
1.1
数据通信概述
1.2
数据传输代码
1.3
2．国际电报2号码
17
国际电报2号码（ITA2）是一种5单位代码，又称波多码，是 起止式电传电报通信中的标准代码。目前在采用普通电传机作为 终端的低速数据通信系统中，仍使用这种代码。
数据通信的基础知识
❖ 一种称为模拟数据和信号(xìnhào)
❖ 另一种称为数字数据和信号(xìnhào)
❖ “模拟的”(analogous)：代表信号(xìnhào)参数取 值是连续的。
❖ “数字的”(digital)：代表信号(xìnhào)参数取值 是离散的。
❖ 两种数据、两种信号(xìnhào)有四种类型的编码组 合:
输入 汉字数字比特流 模拟信号源自主机A 调制解调器公用电话网
模拟信号 数字比特流
输出 汉字
调制解调器
主机B
第十页，共29页。
3.1.4 计算机网络中的速率(sùlǜ)
❖ 计算机网络中信号的速率涉及三种： ❖ 传播(chuánbō)速率；调制速率；数据传输率 ❖ 信号的传播(chuánbō)速率是常量 ❖ 传播(chuánbō)速率，是一个常量，与光速联系 ❖ 调制速率也称为码元速率、波形速率或信号速率 ❖ 指的是每秒种发送信号的数目，单位为波特(baud) ❖ 数据传输率为每秒种发送的二进制位数，单位为
❖ A、6kbit/s ❖ B、6.66kbit/s ❖ C、19.8kbit/s ❖ D、20kbit/s
第二十五页，共29页。
3.1.7 通信双方信息(xìnxī)交互的方式
❖ 依据通信的方向讨论，通信双方信息交互的方式有三 种基本方式
❖ 单向通信，只能有一个方向上的通信，即A只能传给B ❖ 双向交替通信，通信的双方都可以(kěyǐ)发送信息，
第十四页，共29页。
数字信号通过实际(shíjì)的信道
❖ 有失真(shī zhēn)，但可识别
实际的信道(xìn dào) （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
发送信号波形
接收信号波形
❖ 失真(shī zhēn)大，无法识别
第2章数据通信基础【计算机网络】
第2章数据通信基础数据通信是计算机网络中最为基础的部分，它涉及到信息的传输、交换和接收。
在这一章节中，我们将探讨数据通信的基本概念、技术和应用，帮助读者理解计算机网络的核心原理。
2.1 数据通信的基本概念数据通信是指通过通信系统传输数字信号的过程。
在计算机网络中，数据通信是实现不同设备之间信息交换的关键。
它包括数据的编码、传输、接收和解释等环节。
2.2 数据通信的模型数据通信模型是描述数据传输过程的抽象模型，它将数据通信过程划分为不同的层次，以便更好地理解和实现。
常用的数据通信模型包括OSI模型和TCP/IP模型。
2.3 数据通信的介质数据通信介质是数据传输的物理载体，它可以是电缆、光纤、无线电波等。
不同的介质具有不同的传输速率、传输距离和抗干扰能力等特点。
选择合适的通信介质对于保证数据传输的质量和效率至关重要。
2.4 数据通信的协议数据通信协议是规定数据传输过程中各环节操作和行为的规则。
它包括数据编码、传输控制、错误检测和纠正等内容。
常见的协议有TCP、IP、HTTP等。
协议的选择和实现对于数据通信的可靠性和效率具有重要影响。
2.5 数据通信的安全数据通信安全是保护数据在传输过程中不被未授权访问、篡改或泄露的关键。
常用的数据通信安全技术包括加密、身份认证、访问控制等。
保障数据通信安全对于保护个人隐私和商业机密具有重要意义。
通过学习本章内容，读者可以更好地理解数据通信的基本概念、技术和应用，为深入学习计算机网络打下坚实的基础。
2.6 数据通信的拓扑结构数据通信的拓扑结构是指网络中各个节点之间的连接方式。
常见的拓扑结构包括星型、环型、总线型和网状型等。
不同的拓扑结构具有不同的优点和缺点，适用于不同的应用场景。
了解和选择合适的拓扑结构对于构建高效、稳定的计算机网络至关重要。
2.7 数据通信的传输方式数据通信的传输方式是指数据在通信介质上的传输方式。
它可以是串行传输或并行传输。
串行传输是指数据按位顺序传输，而并行传输是指数据同时传输多个位。
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.
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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
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.
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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:
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.
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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)
9
1.3.2通信系统的主要技术指标
1.数据传输速率S(,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
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2 数据
❖信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称 为数据。
❖数据可以分为模拟数据和数字数据两种。 模拟数据的取值是连续的，例如日常生活中人 的语音强度、电压高低、温度等都是模拟数据 。 数字数据的取值是离散的，例如计算机中的二 进制数据只有“0”、“1”两种状态。现在大 多数的数据传输都是数字数据传输，本章所提 到的数据也多指数字数据。
节/秒或位/秒。 6. 信道的传播延迟：信号在信道中传播，从源端到达目的端需要
一定的时间，这个时间叫做传播延迟。
2.2 数据通信方式
❖主要内容 并行传输与串行传输 异步传输与同步传输 基带传输与频带传输 数据传输方向 多路复用技术
2.2.1 并行传输与串行传输
❖ 并行传输：
❖ 如图2-3所示，它是一次同时将待传送信号经由n个通信信道 同时发送出去。因此，并行传输需要n个传输信道，使待传 送信号的各位能同时沿着各自的信道并行地传输。
0
1
数 据
2 3
发
送
端
n-1
信号地
…
0
1
0 1
1 0
2 3
数 据
接
收
n-1
端
信号地
图2-3 并行通信
2.2.1 并行传输与串行传输
❖ 串行传输：
❖ 如图2-4所示，它是指一位一位地传输，从发送端到接收端 只需要一个通信信道，经由这条通信信道逐位地将待传送信 号的每个二进制代码依次发送。
数据 信号 发送端 信号地
图2-2 数据通信系统模型
2.1.2 数据通信系统模型
数据通信系统的主要技术指标:
1. 数据传输率：又称比特率，它是指每秒钟所传输的二进制代码 的有效位数，单位为比特/每秒（记作bps）。
2. 波特率：它是指每秒钟发送的码元数，单位为波特（baud）。 波特率也称波形速率或码元速率。
3. 信道容量：信道所能支持的最大数据传输速率。 4. 误码率：它是指传输出错的码元数占传输总码元数的比例。 5. 吞吐量：单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字
SYN
SYN
同步字符
0 1 0 1 1 0 01 0 0 1 0 1 1 0 0
1个字符
1个字符
1组字符
图2-6 同步传输
2.2.3 基带传输与频带传输
❖基带传输：在数据通信中，人们把矩形脉冲信号叫做基 带信号。在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法 称为基带传输。
❖频带传输：人们把利用模拟信道传输数据信号的传输方 式叫做频带传输。
2.1.1 数据通信的基本概念 1 信息 2 数据 3 信号
1 信息
❖信息（Information）是客观事物属性和相互联系 特性的表征，它反映了客观事物的存在形式和运 动状态。例如事物的运动状态、结构、温度、性 能等都是信息的不同表现形式。信息可以以文字 、声音、图形、图像等各种不同形式存在。
2.2.5 多路复用技术
1 频分多路复用 2 时分多路复用 3 波分多路复用 4 码分多路复用
1 频分多路复用
❖ 当介质的有效带宽超过传输信号带宽时，可以把多个信号调制在不同
的载波频率上，从而在同一介质上实现同时传送多路信号，即将信道的
可用频带（带宽）按频率分割多路信号的方法划分为若干互不交叠的频
❖ 信息的传递是通过通信系统来实现的。如图2-2所示是通信系统的基本模 型。在通信系统中产生和发送信息的一端叫做信源，接收信息的一端叫 做信宿，信源和信宿之间的通信线路称为信道。信息在进入信道时要经 过变换器变换为适合信道传输的形式，经过信道的传输，在进入信宿时 要经过反变换器变换为适合信宿接收的形式。信号在传输过程中会受到 来自外部或信号传输过程本身的干扰，噪声源是信道中的噪声以及分散 在通信系统其他各处噪声的集中表示。
11位的传送时间内准确，就能正确接收一个字符。
1 1位 起始
位
1 1位 起始
位
ห้องสมุดไป่ตู้
0
0
1
0
5位信息位
1个字符
(a)
0
0
1
0
7位信息位
1个字符
1.5位 停止 位
1
0
1位 校验 位
2位 停止
位
(b)
图2-5 异步传输
2.2.2 异步传输与同步传输 ❖ 同步传输：
❖ 同步传输方式与异步传输方式不同，它不是对每一个字符单独进行同步 ，而是对一组字符组成的数据块进行同步。同步的方法不是加一位停止 位，而是在数据块前面加特殊模式的位组合或同步字符（SYN），并且通 过位填充或字符填充技术保证数据块中的数据不会与同步字符混淆。
第2章 数据通信基础
1. 数据通信系统 2.数据通信方式 3.数据交换技术 4.差错控制技术 5. 习题
本章主要内容
1. 掌握数据通信系统的基本概念 2. 了解数据通信方式 3. 掌握数据交换技术 4. 掌握多路复用技术 5. 掌握差错控制技术
2.1 数据通信系统 主要内容：
数据通信的基本概念 数据通信系统模型
3 信号
❖信号:就是携带信息的传输介质。信号按其参量取值的 不同，分为模拟信号和数字信号。模拟信号是指在时间 上和幅度取值上都连续变化的信号，数字信号是指在时 间上离散的、在幅值上经过量化的信号，它一般是由0 、1二进制代码组成的数字序列。
图2-1 模拟信号与数字信号
2.1.2 数据通信系统模型
❖宽带传输：在频带传输中，如果调制成的模拟信号的频 率比音频范围还宽，则称为宽带传输。例如在有线电视 网上通过线缆调制解调器进行高速的数据通信，则称为 宽带传输。
2.2.4 数据传输方向
❖ 按数据传输方向来分，数据传输方式可以分为单工、半 双工和全双工三种方式： l单工：信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改 变信号的传送方向。发送方不能接收，接收方不能发送 。例如，无线电广播和电视广播都是单工通信的例子。 l半双工：信号可以双向传送，但必须交替进行，一个 时间只能向一个方向传送 。例如，航空和航海无线电台 以及对讲机都是以这种方式通信的。 l全双工：信号可以双向同时传送，例如现代的电话通 信就是以这种方式通信的。
01001101
信号 数据 信号地 接收端
图2-4 串行通信
2.2.2 异步传输与同步传输
❖ 异步传输：
❖ 每个字符（6-8个二进制位）作为一个单元独立传输，字符之间的传
输间隔任意。为了标志字符的开始和结尾，在每个字符的开始加一
位起始位，结尾加1位、1.5位或2位停止位，构成一个个的“字符”
。起始位对接收方的时钟起置位作用，接收方时钟置位后只要在8～