数据广播基本知识介绍

数据通信与网络基础知识在现代社会中，数据通信和网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的重要组成部分。

无论是通过互联网进行信息传输，还是通过手机进行通话和短信交流，都少不了数据通信和网络的支持。

本文将深入介绍数据通信和网络的基础知识，包括数据通信的基本原理、传输介质、网络结构以及网络管理和安全等方面。

首先，数据通信是指将数据从一个地方传输到另一个地方的过程。

它是通过使用不同的传输介质和协议来实现的。

在数据通信中，数据的传输可以通过有线或无线的方式进行。

有线传输通常使用电缆作为传输介质，如网线、电信线等。

无线传输则通过无线电波进行，如Wi-Fi、蓝牙等。

数据通信过程中使用的协议也非常重要，如TCP/IP协议、HTTP协议等。

这些协议规定了数据的传输方式、格式和处理过程，确保数据能够准确地传输和接收。

传输介质是数据通信中起到桥梁作用的物理媒介。

有线传输中，常用的传输介质包括光纤、铜缆等。

光纤传输具有高速、高带宽和抗干扰能力强的特点，广泛应用于长距离和大容量的数据传输；铜缆传输则便宜、易于安装和维护，适用于短距离和低带宽的数据传输。

无线传输中，常用的传输介质包括电磁波、无线电波等。

电磁波传输适用于广播和电视信号的传输；无线电波传输适用于无线通信和互联网接入等。

数据通信的基本原理是将数据转换成电信号，通过传输介质传输，然后在接收端将电信号还原为数据。

在这个过程中，需要使用调制解调器（Modem）将数据转换成电信号，并使用解调器将电信号还原为数据。

调制解调器是数据通信中重要的设备，它将数字信号转换成模拟信号，以便通过传输介质进行传输，并在接收端将模拟信号还原成数字信号。

调制解调器的速率决定了数据的传输速度，通常以波特率（bps）表示。

数据通信不仅仅是指点对点的数据传输，更多时候是通过网络进行的。

网络是由多个设备和传输介质组成的，它们通过互联网协议（IP）互相连接。

网络按局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网（Internet）划分。

计算机网络基础知识全面介绍各种网络硬件设备的原理与应用引言计算机网络是指将多台计算机互连起来，实现信息共享和资源共享的系统。

而计算机网络的构成离不开各种网络硬件设备。

本文将从网络硬件设备的各类及其工作原理与应用进行全面介绍。

一、路由器1.1 工作原理路由器是负责将网络数据包转发到目的地的设备。

其工作原理如下：•路由表：路由器通过维护一张路由表，根据数据包的目的地址来判断下一跳的路径。

•路由选择算法：路由器根据路由选择算法来选择最佳路径，最常用的算法是距离向量路由算法和链路状态路由算法。

•数据包转发：路由器根据路由表将数据包转发到下一跳。

1.2 应用•网络分割：路由器可以将大型网络分成多个子网，提高网络的性能和安全性。

•数据包过滤：路由器可以根据预设的规则对数据包进行过滤，实现网络流量的控制和安全保护。

•访问控制：路由器可以通过访问控制列表（ACL）实现对网络上的主机进行管理和限制。

二、交换机2.1 工作原理交换机是用于连接多台计算机的设备，其工作原理如下：•MAC地址：交换机通过学习每个设备的MAC地址，建立一个地址表，用于记录设备的位置。

•转发数据：交换机根据数据包的目的MAC地址，将数据包转发到对应的端口。

2.2 应用•局域网扩展：通过交换机连接多个计算机，可以扩展局域网的范围，满足多台计算机间的通信需求。

•数据带宽提升：交换机可以实现全双工通信，提升数据传输的效率和带宽。

•数据隔离：交换机提供了不同设备之间的数据隔离，确保数据的安全性和隐私性。

三、防火墙3.1 工作原理防火墙是一种网络安全设备，其工作原理如下：•包过滤：防火墙通过分析数据包的源地址、目的地址、协议和端口等信息，来决定是否允许通过。

•状态检测：防火墙可以检测并记录连接的状态，对于已建立的连接，只允许合法的数据传输。

•网络地址转换：防火墙可以进行网络地址转换（NAT），将内部私有IP地址转换为公网IP地址，实现连接到公网的功能。

CATV知识之七：广播电视数字化基础知识浙江传媒学院陈柏年1、试述模拟信号转换成数字信号的处理环节名称及其具体作用。

2、什么是信源编码？什么是信道编码？分别说明它们的主要任务。

（1）信源编码：解决模拟信号的数字化、降低冗余度和提高数字信号的有效性所进行的编码。

主要任务：①A/D变换；②压缩编码。

（2）信道编码：提高数字传输可靠性、降低误码率、按一定规则加入冗余码元所进行的编码。

主要任务：①码型变换；②差错控制。

3、电视信号的编码方式有哪些？（1）复合编码方式：将彩色电视信号作为一个整体进行取样、量化和编码，得到一个数字复合电视信号。

（2）分量编码方式：对图像的亮度信号和两个色差信号分别进行取样、量化和编码，从而得到三个数字分量电视信号。

4、分量编码取样频率应考虑哪些因素？（1）满足取样定理：取样频率≥2.2fm＝13.2MHz。

（2）实现固定正交取样结构： f s=n×f H（行频的整数倍）。

（3）兼容两种扫描系统：f s=m×2.25MHz（ 2.25MHz的整数倍）。

（4）节省码率：f s尽量靠近2fm。

5、分量编码四种方式有什么不同？（1）4:2:2编码方式：亮度信号的取样频率为13.5MHz，两个色差信号的取样频率均为6.75MHz。

显然，这种方式下色差信号的水平分解力是亮度信号的一半。

4:2:2编码方式广泛应用于演播室节目制作和传输中。

（2）4:4:4编码方式：亮度信号和两个色差信号（或R、G、B信号）的取样频率均为13.5MHz，且取样结构完全相同。

这种方式下，三个信号具有相同的水平和垂直分解力。

这种方式一般用在对R、G、B信号进行数字化的场合。

（3）4:1:1编码方式：亮度信号和两个色差信号的取样频率分别为13.5MHz、3.375MHz、3.375MHz，因此两个色差信号在垂直方向上的分解力与亮度信号相同，但在水平方向上的分解力是亮度信号的1/4。

（4）4:2:0编码方式：亮度信号与色差信号的取样频率与4：2：2方式相同，但两个色差信号每两行取一行，因此在水平和垂直方向上的分解力均为亮度信号的一半。

卫星接收基本知识一、电磁波常识1、电磁波：振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。

2、电磁波的频率、波长人们用频率、波长和速度来描述电磁波的性质。

频率是指在单位时间内电场强度矢量E（或磁场强度H）进行完全振动的次数，通常用f表示。

波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用λ表示。

波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。

V=λ f 如果电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz，即f＝1／T 波速单位m/s（米/秒），波长单位m（米），频率单位Hz（赫兹）。

不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质和用途。

人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同种类：频率在300GHZ（1G＝109HZ）以下波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。

频率在3×1011HZ－4×1014HZ之间的波称为红外线，它的显著特点是给人以热的感觉，常用在医疗和红外加热；3.84×1014HZ之间的波为可见光，它能引起人们的视觉；频率在8×1014HZ－3×1017HZ之间的波为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌、消毒；频率在3×1017HZ－5×1019HZ之间的波称为X射线，它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视；在原子物理中还有频率为1018HZ－1022HZ以上的射线，其穿透能力就更强了。

3、波段与频道一个频率范围将对应一个波长范围，所以频段与波段具有同样的意思，在电视广播领域中，更多的使用波段。

频道是指传送一个信号源节目所使用的频率（或波长）范围。

通常一个频段能够分成多个频道。

二、电磁波的极化当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量E的方向具有确定的规律，这种现象称为电磁波的极化。

在均匀无限空间中传播的是一种横波，其电场矢量E、磁场强度矢量H和波的传播方向三者之间，两两互相垂直，常用电场强度矢量E 的变化来代表电磁波的变化。

关于HD Radio的一些基本知识一、什么是HD Radio：HD Radio是美国iBiquity公司研发的一种收音技术。

该技术在现有FM/AM波段内，利用对于传统模拟收音没用的边带传送数字音频以及数字信息,并在现有频道内播送。

二、HD Radio的优点：1）HD Radio在不增加频谱的条件下，既为人们提供了高音质的收音服务，同时也为人们提供了更多的数字信息服务。

在数字信息服务方面，HD Radio除了能像RDS那样显示当前电台的电台名称、歌曲的作者、歌曲名、节目类型、交通通告外，而且不久以后还能提供天气、附近影院播放电影的时间表、附近加油站的油价、所有数字电台节目清单、下载当前电台播放歌曲相关信息、导航等信息服务。

2）所有这些服务多数是免费的，即使需收费的部分服务的收费相对XM卫星广播的收费来说也是很少的。

3）节目内容更丰富。

HD Radio还有副节目（SPS）功能。

SPS的英文全称为Supplemental Program Services。

对于一个HD电台，它可以在同一个频道里播送主节目服务（即MPS，它除了传送传统的模拟收音外，同时还传送和模拟收音内容一样的数字收音），还可以播送最多达7个的子频道节目（均为数字音频，没有模拟收音）。

HD、XM、DAB三种收音特点对比：●HD Radio 是陆地AM/FM 数字音讯/数据广播服务, 它利用现有AM/FM 广播波段和频道●XM RADIO 是卫星广播服务, 无论何地, 在全美接收到同样的节目, 用户需付月费●DAB RADIO 是欧洲标准的数字音讯/数据广播服务,它需占用新的频率资源三、HD Radio频谱图：1）AM：96294906014717-4906-9629-14717Frequency(Hz)Channel Center-182182Key:SPS：Supplemetal Program services，副节目，FM有些频道有子频道(Subchannle)MPS：Main Program Service，主要节目服务，这是相对SPS来说的，就是第1个频道，即主频道SIS：Station Information Service，电台信息服务，信息有电台名称、数字音频状态提示、节目数等等IBOC：In-band,on-channel Transmission，在现有波段内，在现有频道内播送，即在现有的FM/AM频段上增加数字信息和音频PIDS：Primary IBOC Data Service Lgical Channel，原来IBOC数据服务逻辑频道2）FM：AAS：Advance Application Service，先进的应用服务，如交通、天气、导航、新闻等四、HD Radio接收机信号流程图：敖道业2007-11-6。

一、RDS调频数据广播发展历史调频多工数据广播是近年来在国际上发展非常迅速的一项业务，是继声音广播与电视广播后的第三种广播类型。

调频多工数据广播是利用调频广播频谱的空余部分，增设数据信道进行点对点、点对面的数据广播方式。

开办调频多工数据广播业务，具有投资省、见效快、效益好、应用广泛的特点。

从1958年起美国就已开办了调频辅助通信（SCA）业务，其中包括调频多工数据广播。

七、八十年代，西欧也兴起了开办数据广播系统（RDS）的热潮，并由欧洲广播联盟（EBU）组织协调，形成了统一的技术规范（即RDS规范）。

1990年欧洲电工技术标准委员会（CENELEC）将其改变成EN50067标准，于1992年4月正式发表。

1993年1月美国也制定了与西欧RDS相应的一个标准—RBDS标准。

至此，RDS无线数据广播成了世界上第一个形成国际标准的数据广播系统。

RDS规范的基本参数是：副载波频率为57 kHz；调制方式为DPSK；数据速率1．1875 kb／s；多工电平±1．0 kHz～±7．5 kHz。

1988年，日本广播协会（NHK）的东京调频广播台正式播出了适宜固定接收方式的数据广播，主要用于广播教学。

基本参数：副载波频率76 kHz；调制方式QPSK；数据速率达48 kb／s；多工电平2．5％；接收机有一块彩色LCD显示屏（640×480点阵），并需配置专用的室外接收天线。

随后，日本NHK又转入开发供车载移动接收的调频多工广播方式——数据广播信道（Data Radio Channel DARC）系统。

此系统于1995年经国际电信联盟推荐为国际标准：Rec．ITU－RBS．1194。

中国的调频多工数据广播在1991年6月原广播电影电视部科技委电声专业委员会会议上正式提出了“关于开展数据广播（RDS）的研究和建立试验台的意见”。

并于1992年5月在广播数据系统（RDS）与交通诱导广播系统科研座谈会上，具体提出研究内容如下：RDS标准尽量向国际标准靠拢，副载波频率、相位、电平、调制方式、时钟频率和数据信道的频谱形成，可采用国际标准。

卫星数字电视广播标准介绍08通信B班王喆卫星数字电视近十几年迅速发展起来的。

利用地球同步卫星将经过数字编码压缩的电视信号传输到用户端的一种广播电视形式。

目前，国际上应用最广泛的两种卫星数字电视广播标准是DVB-S与DVB-S2。

而在我国，随着2008年采用中国自主研发的ABS-S标准的中星9号直播卫星的成功发射，用新标准ABS-S取代了已在我国使用十年的DVB-S标准。

我国常用广播电视卫星的标准如下表：卫星名在轨位置频段视频方式中星9号92.2°E Ku ABS-S鑫诺3号125°E C DVB-S中星6B 115.5°E C DVB-S亚洲3S 105.5°E C\KU DVB-S一、DVB-S标准介绍DVB-S系统标准于1993发布，是公认的最成功的两个系统之一 (DVB-S 和GSM标准),被全球直播卫星电视广播商大量采用。

DVB-S系统具有覆盖面广、节目容量大等特点,可适用于多种卫星广播系统，适用于不同带宽的卫星转发器，卫星转发器带宽可以从26MHz到72MHz，转发器功率从49dBW 到61dBW。

DVB-S系统的音频编码使用MPEG-2LayerII笫二层音频编码，也称MUSICAM。

音频的MPEG-2LayerII编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应，这一人体生理学效应允许我们对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码，此技术的采用可以大大地降低音频编码速率。

MPEG-2LayerII音频编码可用于单音，立体声，环绕声和多路多语言声音的编码。

图1 采用DVB-S标准的中星6B卫星信号覆盖图DVB-S系统的视频采用标准的MPEG-2压缩编码，MPEG-2视频编码系统由一个大家族构成，每一个子系统之间都有兼容性和共同性，根据图像清晰度的不同，它分成四种信源格式或称“等级”(Level)，从录像带(VCR)的低图像清晰度，到高清晰度电视。

除了根据图像清晰度定义的“等级”以外，DVB-S视频标准还定义了“档次”(Profile)的概念，每一个不同的“档次”(Profile)能够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法。

关于HD Radio 的一些基本知识一、什么是HD Radio ：HD Radio 是美国iBiquity 公司研发的一种收音技术。

该技术在现有FM/AM 波段内，利用对于传统模拟收音没用的边带传送数字音频以及数字信息,并在现有频道内播送。

二、HD Radio 的优点：1）HD Radio 在不增加频谱的条件下，既为人们提供了高音质的收音服务，同时也为人们提供了更多的数字信息服务。

在数字信息服务方面，HD Radio 除了能像RDS 那样显示当前电台的电台名称、歌曲的作者、歌曲名、节目类型、交通通告外，而且不久以后还能提供天气、附近影院播放电影的时间表、附近加油站的油价、所有数字电台节目清单、下载当前电台播放歌曲相关信息、导航等信息服务。

2）所有这些服务多数是免费的，即使需收费的部分服务的收费相对XM 卫星广播的收费来说也是很少的。

3）节目内容更丰富。

HD Radio 还有副节目（SPS ）功能。

SPS 的英文全称为Supplemental Program Services 。

对于一个HD 电台，它可以在同一个频道里播送主节目服务（即MPS ，它除了传送传统的模拟收音外，同时还传送和模拟收音内容一样的数字收音），还可以播送最多达7个的子频道节目（均为数字音频，没有模拟收音）。

HD 、XM 、DAB 三种收音特点对比：●HD Radio 是陆地 AM/FM 数字音讯/数据广播服务, 它利用现有AM/FM 广播波段和频道 ●XM RADIO 是卫星广播服务, 无论何地, 在全美接收到同样的节目, 用户需付月费 ●DAB RADIO 是欧洲标准的数字音讯/数据广播服务,它需占用新的频率资源三、HD Radio 频谱图：1）AM ：SPS ：Supplemetal Program services ，副节目，FM 有些频道有子频道(Subchannle)96294906014717-4906-9629-14717Frequency (Hz)Channel Center -182182Key:MPS：Main Program Service，主要节目服务，这是相对SPS来说的，就是第1个频道，即主频道SIS：Station Information Service，电台信息服务，信息有电台名称、数字音频状态提示、节目数等等IBOC：In-band,on-channel Transmission，在现有波段内，在现有频道内播送，即在现有的FM/AM 频段上增加数字信息和音频PIDS：Primary IBOC Data Service Lgical Channel，原来IBOC数据服务逻辑频道2）FM：AAS：Advance Application Service，先进的应用服务，如交通、天气、导航、新闻等四、HD Radio接收机信号流程图：敖道业2007-11-6。

《广播电视技术概论》第一章概述小结一、广播的定义：一种“定点发送、群点接收”的通信方式。

“广播”的两层含义：1、泛指：通过无线电波或有线系统向广大听众或观众传送节目的过程。

2、特指：声音广播。

二、广播电视的特点：1、形象化：以声音和图像的形式来传递信息。

2、及时性：以电波传播的速度来传送信息。

3、广泛性：覆盖范围最广泛的一种传播媒介。

三、广播电视的发展沿革1、三代广播：（第一代）AM-调幅声音广播，（第二代）FM-调频声音广播，（第三代）DAB-数字声音广播。

2、三代电视：（第一代）黑白电视广播，（第二代）彩色电视广播，（第三代）数字电视和高清晰度电视广播。

四、广播电视系统的基本组成和作用1、节目制作与播出：利用必要的广播电视设备及技术手段制作出符合规范的广播电视节目信号，并按一定的时间顺序（节目表）将其播出到发送传输端。

2、发送与传输：将广播电视节目信号进行一定的技术处理（如编码、调制等）后，经过某种传输方式（如地面射频传输、卫星广播、有线传输等）传送到接收端。

3、接收与重现：接收广播电视节目信号，并对其进行必要的处理和变换，最终还原成图像及声音。

4、监测网：对广播电视链路中的各个环节进行信号的监测，及时了解播出安全的播出的质量情况。

五、广播电视的基本传输方式1、地面无线电开路传输：主要业务有调幅中、短波广播、调频广播、VHF/UHF频段电视广播等。

（1）调幅广播：中波MW调幅广播的频率范围是526.5～1605.5 kHz，每个频道的带宽为9 kHz，共划分为120频道；主要是地波传播。

短波广播SW的频率范围是2.3～26.1 M Hz，每个频道带宽是10 k Hz，；主要是天波传播。

（2）调频广播：频率范围为87～108 M Hz，每套调频节目所占带宽为200 k Hz空间波直线传播（视距）。

（3）VHF/UHF地面电视广播：每个频道带宽是8 M Hz，共安排了68个规范频道，从DS-1到DS-68，其中，甚高频（M波）VHF的规范频道从DS-1到DS-12；特高频（分M波）的规范频道从DS-13到DS-68，空间波直线传播（视距）。

RDS功能的FM收音机概述及编码介绍所谓RDS是英国BBC广播公司开发的一种特殊无线电广播。

即“无线数据广播系统”（Radio Data System). 它是在调频广播发射信号中利用副载波把电台名称，节目类型，节目内容及其它信息以数字形式发送出去。

1概述通过具有RDS功能的调谐器就可以识别这些数字信号，并做响应处理，RDS广播精髓在于其AF和TA功能，AF既自动频率调整，当信号低于某个水平时，AF功能会自动搜索当前电台的其他发射频率串。

2功能RDS收音系统还独有“交流信息”功能（TA功能，也称交通公告），若有紧急事件，电台就会发送特殊信号，令收音机强行播放，另外，还有时间基准发射，自动调准收音机时间等功能，RDS在汽车，手机等移动设备上使用很方便。

3电台支持目前国内支持RDS的电台已知的有：上海FM91.4 中央人民广播电台经济之声北京FM88.7 中国国际广播电台HIT FM上海FM87.9 中国国际广播电台HIT FM广州FM88.5 中国国际广播电台HIT FMRDS是英国BBC广播公司开发的一种特殊的无线电广播，称“无线数据广播系统”(Radio Data System)，它是在调频广播发射信号中利用副载波把电台名称、节目类型、节目内容及其它信息以数字形式发送出去。

通过具有RDS功能的调谐器就可以识别这些数字信号，变成字符显示在显示屏上。

在收到节目的同时，通过RDS可知道接收到的是那个电台，它的发射频率，并给出该电台其余的频率，由此再使用“切换频率”钮来保证所接收的信号为最强的频率。

RDS无线数据广播文件可显示接收到的节目名称及其它资料。

RDS功能可按节目类型决定取舍，寻找到符合你要求的电台。

RDS还能用来自动控制接收机，使流动工作的汽车收音机一直保持最佳接收状态，及时收到紧急交通报告，有利交通安全。

RDS 除使收音机自动化、高档化外，并在城市交通管理中发挥作用，其使用领域尚在拓展中随着发展，会有越来越多的电台具有RDS广播功能，RDS可以显示电台名称、节目类型、节目内容、日期时间及其它信息，而它具有的AF和TA功能，则更强大。