第二章 数据通信基础知识

第二章：数据通信基础名词解释：【信息】：是对客观食物的反映，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以表示物质与外部的联系。

【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。

【信道容量】：是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示。

【码元】：计算机网络传送中的每1位二进制数字称为“码元”或“码位”。

【比特率】：是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制编码的有效位数。

【波特率】：是一种调制速率，也称波形速率。

它是针对在模拟信通上进行数字传输时，从调制解调器输出的调制信号，每秒钟载波调制状态改变的次数。

或者说，在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率。

【误码率】：误码率指信息传输的错误率，也称错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。

【吞吐量】：是单位时间内整个网络能够处理的信息总量。

【信道的传输延迟】：信号在信道中传输，从信源端到达信宿需要一定的时间，这个时间称为传播延迟（或时延）。

【信道带宽】：信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。

【数据传输率】：是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。

【数据终端设备（DTE）】：是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和信宿，在计算机网络中，它是资源子网的主题。

【数据线路端接设备（DCE）】：又称为数据通信设备，是介于DTE与传输介质之间的设备，用于将DTE发出的数字信号变换成适合于在传输介质上传输的信号形式，并将它送至传输截至上；或者将从传输介质上接收的远端信号变换为计算机能接收的数字信号形式，并送往计算机。

【频带传输】：就是将代表数据的二进制信号，通过调制解调器，变换成具有一定频带范围的模拟数据信号进行传输，传输到接收端后再将模拟数据信号解调还原为数字信号。

【基带】：人们把矩形脉冲信号的固有频带称为基本频带，简称基带。

8个比特顺次发送 个比特顺次发送 发 送 端 0 1 1 0 0 1 0 1 01100101 0 1 1 0 0 1 0 1 接 收 端
并/串 串 转换器
串 /并 并 转换器
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2.2.2 信道的通信方式
按照信号传送方向与时间的关系， 按照信号传送方向与时间的关系 ， 信道的通信方式 可以分为单工 半双工和全双工三种 单工、 三种。 可以分为单工、半双工和全双工三种。 1. 单工通信 单工方式指通信信道是单向信道， 单工方式指通信信道是单向信道 ， 数据信号仅沿一 个方向传输，发送方只能发送不能接收， 个方向传输 ， 发送方只能发送不能接收 ， 而接收方只能 接收而不能发送，任何时候都不能改变信号传送方向。 接收而不能发送 ， 任何时候都不能改变信号传送方向 。 例如，无线电广播和电视都属于单工通信。 例如，无线电广播和电视都属于单工通信。
1、并行通信 数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输。 数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输。 方式：将构成1 方式：将构成1个字符代码的几位二进制比特分别通过几个并 行的信道同时传输， 并行传输中一次传送8个比特。 行的信道同时传输，如，并行传输中一次传送8个比特。 优缺点：速度快，但发送端与接收端之间有若干条线路， 优缺点： 速度快 ，但发送端与接收端之间有若干条线路 ，费 用高， 适合于近距离和高速率的通信。 用高， 仅适合于近距离和高速率的通信。 并行通信在计算机内部 总线以及并行口通信中已经得到广泛应用。 总线以及并行口通信中已经得到广泛应用。
发送端 主机
数据的单方向性
接收端 显示器
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2. 半双工通信 半双工通信是指信号可以沿两个方向传送， 半双工通信是指信号可以沿两个方向传送，但同一 时刻一个信道只允许单方向传送， 时刻一个信道只允许单方向传送，即两个方向的传输只 能交替进行。当改变传输方向时， 能交替进行。当改变传输方向时，要通过开关装置进行 切换。 切换。

第二章数据通信基理础知识•回返数据通信•束原结
•学习要求
• 1. 了解信号分类方式，掌握信号频谱与带宽的概念。 • 2. 了解调制解调的基本原理 • 3. 了解信道噪声的种类及特点，掌握信道容量公式。 • 4. 了解各种信道的特点。 • 5. 了解话音信道传输数据信号的基本要求。 • 6. 掌握频分复用、时分复用技术的基本原理。 • 7. 掌握语音压缩比编码和数据压缩编码的基础知识。 • 8. 掌握数据通信系统同步类型及其实现方式
• 奈奎斯特研究了理想信道(无噪声、无码间干扰)时带宽与速率的 关系，并得到以下结论：
•其中 B为带宽单位是Hz， • M为传输时数据信号的取值状态，即采用M进制传输
•2. 香农信道容量公式•
• 香农研究了用模拟信道传输数字信号时的信道容量问题，并得出 了著名的香农公式：
•其中B为带宽，单位是Hz，S/N为信噪功率比 。
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.3 信道噪声 •3. 高斯白噪声
• 可以从以下两方面对高斯白噪声下定义 ： 其任意维概率密度函数都服从高斯分布(即正态分布)——高斯噪声 在整个频域具有均匀分布的功率谱密度——白噪声
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.4 信道容量
•1.奈奎斯特信道容量公式
其对应的误码率公式为:
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.2 传输介质 •1. 双绞线
双绞线由两根相互绝缘的铜线以均匀的扭矩对称扭绞在一起形成。
绞合的目的: (1) 减少线对之间的相互干扰， (2) 同时还增强了机械和电气稳定性
分类
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.2 传输介质 •2. 同轴电缆
•调制信道 •编码信道 •有线信道

第二章数据通信基础知识一、选择题1、数据传输率单位的英文表示为( )。

bA．bbs B．b／s C．pbs D．pps2、两台计算机利用电话线路传输数据信号时必备的设备是( )。

A. 集线器B. 调制解调器C. 路由器D. 网络适配器B3、( )传递需要进行调制编码。

A．数字数据在数字信道上B．数字数据在模拟信道上C．模拟数据在数字信道上D．模拟数据在模拟信道上B4、通过改变载波信号角频率来表示数字信号1和0的方法叫做( )。

A. 绝对调相B. 振幅键控C. 相对调相D. 移频键控D5、利用模拟通信信道传输数据信号的方法称为( )。

A. 同步传输B. 基带传输C. 异步传输D. 频带传D6、( )是指在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法。

A. 单工通信B. 半双工通信C. 全双工通信D. 同步通信C7、在数字数据编码方式中，( )是一种自同步编码方式。

A. 曼彻斯特编码B. 非归零码C. 二进制编码D. 脉冲编码A8、已知声音的频率范围为300~3400 Hz，则电话线一条话路的带宽为( )。

A．3100Hz B．3400Hz C．3700Hz D．8000HzA9、采样定理指出采样频率至少为（）A两倍于信号带宽B两倍于信号的最高频分量频率CN倍于信号带宽DN倍于信号的最高频分量频率B10、脉冲代码调制变换的过程是( )。

A．采样、量化、编码B．量化、编码、采样C．计算、采样、编码D．编码、采样、编程A11、常用的传输介质中，带宽最宽、信号传输衰减最小、抗干扰能力最强的一类传输介质是( )。

A. 光纤B. 双绞线C. 同轴电缆D. 无线信道A12、有线介质将信号约束在一个物理导体之内，下面( )不属于有线传输介质.A. 双绞线B. 同轴电缆C. 光纤D. 无线电D13、光传输系统由光源、( )、检测器三个部分组成.A. 光纤传输介质B. 光信号C. 光栅D. 端设备A14、下列双绞线的叙述，不正确的是（）A它既可以传送模拟信号，也可以传送数字信号B安装方便，价格较低C不易受外部干扰，误码率较低D通常只用作建筑物内局域网的通信介质C15、单位时间内所传送的二进制信息的位数称为（）A信号传输率B数据传输率C信号传播率D误码率B16、下面关于光纤的叙述，不正确的是（）A频带很宽B误码率很低C不受电磁干扰D容易维护和维修D17、( )传输方式是指同一报文中的分组可以由不同传输路径通过通信子网。