【计算机网络技术02141】第二章数据通信基础考试笔记

第二章 数据通信基础

第一节 数据通信的基本概念

1.消息与信息(message and information)【考点】

        【考点】人类感知的描述是消息，消息的有意义的内容是信息，消息是信息的载体。信息论学的奠[diàn] 基人香农在其论文《通信的数学原理》中给出信息的数学定义：【考点】信息是对事物状态或存在方式的不确定性表述。

2.通信(Communication)

        香农：通信的本质就是在一点精确或近似地再生另一点的信息。通信的目标是尽可能远、准确、快速地传递信息。能够实现通信功能的各种技术、设备和方法的总体，称为通信系统。

3.信号（Signal）

        在通信系统，特别是电通信系统中，传递信息需要合适的载体在传输通道中传播，这样的载体称为信号，通常以电磁或光的形式存在，并利用电平、电流和频率等物理量的变化来表示信息。

【考点】信号在数学上可以描述为以时间为自变量，以表示信息的某个参量（幅值、频率或相位）为因变量的函数。比如正弦波信号

•y(t)=Asin(ωt + θ)

其中，A为幅值。     

4.数据（Data）

        数据时对客观事物的性质状态及相互关系等进行记载的物理符号及其组合，通常可以是【考点】2019.4 数字、文字和图像等，也可以是抽象的符号。

5.数据通信

        在计算机系统中，各种信息以编码的方式被处理和存储。实现这些数据的远距离传输就是数据通信所要解决的问题。

6.数据通信系统的模型

        通信的作用是从信源传送到一个或多个目的地。任何一种通信系统的核心都应该包括信源、发送设备、传输媒介、接收设备和信宿5个部分。

通信系统模型 

信源：将消息转换为电信号的设备。

发送设备：将信源产生的信号进行适当的变换，以适合于在信道中传输。变换的主要方式主要包括编码和调制。

信道：信号传输的媒介，总体上可以分为有线信道和无线信道两大类，具体的类型还包括双绞线、同轴电缆、光纤、大气层和外层空间等。

噪声：是自然界和通信设备中所固有的、对通信信号产生干扰和影响的各种信号。

接受设备：完成发送设备的反变化，即进行译码和解调，还原原始的发送信号。

信宿： 是信号的终点，并将信号转换为人们能识别的消息。

        这是通信系统的一般模型，而数据通信系统的模型是其中一种类型，其中的信源和信宿被限定为能够产生、存储和处理二进制数据的设备，如计算机、智能终端等，以区别于传统的电话通信系统和广播电视通信系统。

7.模拟通信与数字通信

        通信系统可以分成模型通信系统和数字通信系统，其区别在于信道中传输的是模拟信号还是数字信号。

        所谓模拟信号，是指信号的因变量完全随连续消息的变化而变化的信号。模拟信号的自变量可以是连续的，也可以是离散的，但是因变量一定时连续的。

        所谓数字信号，是指表示消息的因变量是离散的，自变量时间的取值也是离散的信号。

模拟型号可以通过采样、编码等步骤变成数字信号，而数字信号也可以通过解码、平滑等步骤恢复为模拟信号。

 4.基带传输和频带传输

        数据通信系统中计算机作为信源所发出的原始数据信号称为基本频带信号，即用固定的高低电平来表示二进制数字1或者0，简称基带信号。

        直接在信道中传送基带信号，称为基带传输，以太网、令牌环网等计算机局域网均采用基带传输。

        通过在信道中传送经过调制的载波信号实现将基带信号所携带的信息传送出去，这种传输方式称为频带传输。对于数字基带信号，调制的基本方法有以下几个。

1）调幅(AM)

2）调频(FM)

3）调相(PM)

第三节 数据通信系统的性能

        衡量一个通信系统好坏的指标，包括有效性、可靠性、适应性、经济性和可维护性等。

 

 1）码元速率

2）信息速率

3）频带利用率η

        定义：每赫兹内所实现的传输速率。B为数字通信系统的信号带宽。

或

 4）误码率与误比特率

第四节 传输信道

         信道是通信系统中连接发送端与接收端的通信设备。

 第五节 数据通信中的编码

   

 

 模拟数据编码：为了充分利用电话线，而电话线是传输音频模拟信号，所以需要将计算机数据信号进行编码。

能实现调制和解调功能的设备称为调制解调器(Modem)

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