计算机网络 数据通信基本概念

计算机网络应用 数据通信基本概念数据通信是继电报、电话业务之后出现的第三大通信业务。

它是一种包括科学计算机、过程控制、信息检索等内容的广义上的信息处理。

为了便于更好的理解数据通信的相关技术，先让来了解一些相关概念。

1．数据在计算机科学中，数据是信息的载体，它涉及对事物的表示形式。

通常数据指所有能够输入到计算机并被计算机的程序处理的符号介质的总称，也是用于输入电子计算机进行处理，具有一定意义的数字、字母、符号和模拟量等的通称。

数据包括模拟数据和数字数据两种，其中模拟数据反映的是连续的值（如声音、视频、温度、压力等）；数字数据反映的是离散的值（如整数、ASCII 文本等）。

2．信息从广义上说，信息就是消息。

对人类而言，人的五官生来就是为了感受信息的，它们是信息的接收器，它们所感受到的一切，都是信息。

然而，还有大量的信息是我们的五官不能直接感受到的，人类正通过各种手段，发明各种仪器来感知它们，发现它们。

由计算机产生的信息一般是数字、字母、符号的组合，为了传输这些信息，首先要将每一个字母、数字符号用计算机能够识别的二进制代码来表示。

另外，也可以说信息就是指数据的具体含义。

3．信号信号是一种可以觉察的脉冲（如电压、电流、磁场强度等），通过它们能传达消息或信息。

也可以说，信号是运载数据的工具，是数据的载体。

从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。

而在计算机网络中，一般应用电信号，如无线电波、电话网中的电流等等。

而在计算机领域，电信号还可以分为模拟信号和数字信号。

其中，模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度、或频率、或相位随时间作连续变化，如目前广播的声音信号，或图像信号等，如图2-1所示。

模拟信号波形-11图2-1 模拟信号波形数字信号指幅度的取值是离散的，是一串电压脉冲序列。

二进制码是一种数字信号，用两种不同的电平（高电平“1”和低电平“-1”）来表示比特序列的电压脉冲信号，其波形如图2-2所示。

通信基础一、基本概念数据通信是指在不同的计算机或设备之间传输及表示二进制位序列的模拟信号或数字信号的过程。

通信中产生和发送信号的一端叫做信源，接受信号的一端叫做信宿，信源和信宿之间的通信线路称为信道。

☆模拟和数字在数据通信系统中，数据可以用模拟信号和数字信号两种方式表示。

模拟信号和数字信号都有两种表示形式：周期信号与非周期信号。

使周期信号函数重复的最小时间间隔称为基波周期T。

☆波特率、码元速率与比特率波特率是指单位时间内信号波形所能达到的最大变换次数，单位为波特/秒（Baud/s Bps Hz）；在数字信号中，一个数字脉冲称为一个码元，一次脉冲的持续时间称为码元的宽度。

码元速率表示单位时间内信号波形的最大变换次数，即单位时间内通过信道的码元个数；单位时间内在信道上传送的数据量（即位数）称为数据数率，又称为比特率，单位为bps。

☆频谱与带宽信号频谱是信号的所有分量的频率的集合。

带宽是频谱的宽度，即频谱中最高频率与最低频率的差值。

☆介质带宽与有效带宽传输介质在传送信号时只能传送某个频率范围内的信号，这个频率范围的宽度便是介质带宽，即介质所能传送信号的最高频率与最低频率的差值。

介质带宽是有介质本身所决定的，它是介质的一个物理特质。

数字信号与模拟信号的频谱包括不同振幅的多个频率。

但在传输过程时不一定能够传输原始信号频谱的全部频率，而只能传输那些具有重要振幅的分量。

这一部分被传输分量的频率组成的频谱叫做有效频谱，其带宽称为有效带宽。

☆信道容量传输介质在单位时间内所能传送的最大信息量（即传输介质的最大比特率）称为信道容量。

信道容量的大小是由介质带宽和调制技术决定的。

☆传输模式☆通信模式＊傅立叶分析＊尼奎斯特定理＊香农公式用信号功率与噪声功率的比值来衡量噪声，该比值称为信噪比。

在实际情况中，由于信噪比的值太大，通常用分贝（dB）描述。

？香农总结出有噪声信道的最大数据传输率：一条带宽为H Hz、信噪比为S/N的有噪声信道的最大数据传输率V为？三、传输介质传输介质大致上可以分为有线介质和无线介质。