单元2 网络数据通讯基础-优快云博客

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2.1数据通信基础

1.信息是人们对现实世界事务存在方式或运动状态都某种认识，它反映了客观事物存在的形式和运动状态。

2.数据是把事件的某些属性规范化后的表现形式化形式，一般可以理解为''信息的数字的数字形式''或"数字化的信息形式"。

3.信号是数据的具体物理表现，具有确定的物理描述。CCITT在有关信号的定义中也明确指出：“信号是以其某种特性参数的变化来代表信息的。”信号还分为“模拟信号”和“数字信号”。模拟信号：当通信中的数据用连续载波表示时，就称为模拟信号。数字信号：当通信中的数据用离散的电信号表示时，就称为数字信号。

4.信息、数据和信号三者之间的关系：信息一般用来表示，而数据通常需要转变为信号进行传输。

2.2 数据通信的性能和差错控制

1.调制速率:也称为信号传输速率或波特率，指的是数字信号经过调制以后的传输速率，或者说是调制过程中每秒信号状态变化的次数，即单位时间内传输的波形数（或者每秒钟发送的码元数，单位为Baud，又称波特，简记为B。波特率的计算公式为B=1/T, T表示单位脉冲宽度

2.信息传输速率又称为比特率，指每秒钟能传输多少位数据，它以为/秒为单位，简记为bit/s。信息传输速率公式为S=1/T(log2N) N表示数字信号有效状态个数。

3.码元和信息量

数字信号由码元组成，码元是承载信息的基本信号单位。

4.带宽和信道容量

带宽是指任何实际的模拟信道所能传输的信号频率都有一定的范围，也可以表示为在某个给定的时间内通过某个网络连接的信息量。信道的宽带是有限的。

（1）奈奎斯特公式

奈奎斯特公式给出了信道上没有热噪声（热噪声是指由于信道分子热运动引起的噪声，此处假定没有热噪声）时信道带宽对最大数据速率（单位是bit/s)具体为：最大数据传输速率C=2Hlog2L。其中H是信道带宽（单位是Hz）,而L表示某给定时刻数字信号可能取的离散值的个数（即码元的有效状态值个数）。

（2）香农公式

主要研究了受热噪声干扰的信道情况，热噪声以信号功率与噪声功率之比来度量，这个比值叫作信噪比。如果用S表示信号功率，N表示噪声功率，则信噪比为S/N。通常人们并不直接使用信噪比本身这个指标，而是使用10log10（S/N),其单位为分贝（dB)。任何带宽为H(Hz),信噪比为S/N的信道，其最大数据传输速率为C=Hlog2(1+S/N)bit/s.

5.误码率和误比特率

（1）误码率是在通信系统中衡量系统传输可靠性的指标，它的定义是二进制码元在传输过程中被传错的概率。Pe=Ne/N N表示传输二进制码元总数，Ne表示被传错的码元数。

（2）误比特率又称误信率，Pb=错误的比特数/传输的总比特数。

2.2.2多路复用技术

（1)频分多路复用（同一介质上，同时传输多个有限带宽）可将物理信道的总带宽分割成若干个带宽与传输单个信号相同（或略宽）的子信道，每个子信道用于传输一路信号，这就是频分多路复用技术。