自學(xué)考試計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信筆記第二章1
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第二章 數(shù)據(jù)通信技術(shù)
一。數(shù)據(jù)傳輸（在發(fā)送器和接收器之間通過傳輸介質(zhì)進(jìn)行的，以電磁波形式進(jìn)行傳輸）
數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒σ揽康脑兀海?） 傳送信號的質(zhì)量 （2） 傳輸介質(zhì)的特性
1.直接連接：兩臺設(shè)備之間傳輸信道為直接連接的通信形式，即只有用于增強(qiáng)信號的放大器
或中繼器，由一條通信線路連接，而不是一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；
2.頻率、頻譜和帶寬
?。?） 時域概念
電磁信號是連續(xù)或離散的；
正弦波：s（t）=A sin（2 ft+∮）（注：少一個字符）
（A） 振幅（A）：信號對比時間的峰值，單位：伏特或瓦特
?。˙） 頻率（f）：信號重復(fù)的速度，單位：周/秒或赫茲（HZ）
?。–） 周期（T）：信號重復(fù)一次所需的時間，單位：秒 T=1/f；
?。―） 相位（∮）：在一個完整的信號周期范圍內(nèi)對時間相對位置的度量
（2） 頻域概念
基本頻率或基波：當(dāng)全部信號的頻率是某一頻率的整數(shù)倍時，后者稱為基波；
即存在兩個信號，信號A的頻率是信號B頻率的整數(shù)倍，那么信號B稱為基波，且信號A、B 合
成后的頻率為B的頻率（基波的頻率）；
?。?） 頻譜：信號所包括頻率的范圍；（針對合成信號，頻率范圍是信號A和信號B 的頻率區(qū)間） 信號的絕對帶寬
?。?） 有效帶寬或帶寬：信號的大部分能量往往包含在頻率較窄的一段頻帶稱為
（5） 直流成分：
3.數(shù)據(jù)傳輸速率與帶寬的關(guān)系
?。?） 兩者關(guān)系成正比：數(shù)據(jù)傳輸速率越大，其有效的帶寬越寬；同樣，傳輸?shù)挠行捲?/P>
寬，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试酱?/P>
?。?） 信號的帶寬集中在某個頻率范圍內(nèi)，該頻率可稱中心頻率，中心頻率越高，帶寬越寬且
數(shù)據(jù)傳輸速率越高
二。模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸
1.數(shù)據(jù)
?。?） 模擬數(shù)據(jù)：在某些時間間隔上取連續(xù)的值，如語音和視頻
?。?） 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取離散值，如文本和整數(shù)（采用ASCII碼形式表現(xiàn)，八位為一個字節(jié)）
2.信號
?。?） 模擬信號：是連續(xù)變化的電磁波形式，傳輸介質(zhì)可以是有線的、無線的
?。?） 數(shù)據(jù)信號：以電氣信號形式從一點(diǎn)到另一點(diǎn)進(jìn)行傳播，傳輸介質(zhì)是有線的
3 數(shù)據(jù)和信號
?。?） 模擬數(shù)據(jù)可以用電磁信號表現(xiàn)；通過編碼譯碼器可以用數(shù)字信號表現(xiàn)；
?。?） 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以用數(shù)據(jù)信號表現(xiàn)；通過MODEM可以用模擬信號表現(xiàn)；
4.傳輸
模擬信號 數(shù)據(jù)信號
模擬數(shù)據(jù) 兩種方案：（1） 信號和模擬數(shù)據(jù)占據(jù)同樣的頻譜
（2） 模擬數(shù)據(jù)編碼后，占據(jù)頻譜的不同部分
用編碼譯碼器對模擬數(shù)據(jù)編碼，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 通過MODEM編碼，產(chǎn)生模擬信號 兩種方案
?。?）表現(xiàn)二進(jìn)制的兩個值（1或0），信號由兩個電平構(gòu)成；
?。?）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼后產(chǎn)生預(yù)期屬性的數(shù)據(jù)信號
數(shù)據(jù)和信號
模擬傳輸 數(shù)字傳輸
模擬信號 通過放大器傳播，無論信號是模擬還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，處理方法是一致的
如表現(xiàn)為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，信號通過中繼器傳播，每個中繼器從入口處取得信號后，將
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)再生后產(chǎn)生新的模擬信號將其從出口送出
數(shù)字信號 未使用 數(shù)字信號由1和0構(gòu)成的比特流表示，可以表示為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或編碼后的
模擬數(shù)據(jù)，信號通過中繼器傳播，在每個中繼器入口處取得數(shù)據(jù)后，將比特流再
生后，產(chǎn)生新的數(shù)字信號，將其從出口處送出
三 傳輸損耗
模擬信號：傳輸損耗會導(dǎo)致各種隨機(jī)的改變而降低了信號的質(zhì)量；
數(shù)字信號：引起位串錯誤，既1變?yōu)?或相反；
最有影響的損耗包括：衰減、衰減失真、延時變形、噪聲
1.衰減
提出的三個問題：
?。?） 第一：接收到的信號必須有足夠的強(qiáng)度，這樣接收器里的電子電路才能辨認(rèn)、解釋信號；
?。?） 第二：信號須比收到的噪聲維持一個更高的電平，以避免出錯；
?。?） 第三：衰減是頻率增量函數(shù)；
解決問題：
（1） 針對第一、第二問題，可以在線路設(shè)置放大器或中繼器，來增強(qiáng)信號強(qiáng)度；
?。?） 第三個問題針對模擬信號的，可以在線路上加載線圈以改變線路的電氣屬性，或使用高
頻放大器將高頻放大；
2.延遲變形（有線傳輸介質(zhì)特有的現(xiàn)象，對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)影響比較大）
延遲變形：由于信號中各種成分延遲使得接收到的信號變形，這種效果然稱為延遲變形；
3. 噪聲
接收到的信號包括：傳送的信號、因傳輸系統(tǒng)造成的失真、在傳輸和接收之間在某處插入的
不必要的信號（噪聲）
分類：（1） 熱噪聲 （2） 內(nèi)調(diào)制雜音 （3） 串?dāng)_ （4） 脈沖噪聲
4.信道容量
信道容量：在給定條件下，給定通信路徑或信道上數(shù)據(jù)傳送速度稱為信道容量；
相關(guān)概念：
（1） 數(shù)據(jù)傳輸速率：每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)（bits/s）
?。?） 帶寬：傳送信號的帶寬，由發(fā)送器及且傳輸介質(zhì)的性質(zhì)決定的，用周/秒或赫茲表達(dá)；
（3） 噪聲：在通信信道的平均噪聲；
（4） 誤碼率：發(fā)生錯誤的頻率；
5.信道的最大容量
C=Wlog2（1+S/N）
C：表示信道的最大容量 單位：b/s；
W：表示以赫茲表示的信道帶寬；
S/N：表示信噪比 S/N=10log（信號能量/噪聲能量）
四 有線傳輸介質(zhì)
傳輸介質(zhì)：數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)里發(fā)送器和接收器之間的物理通路；
數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和特征由：信號和介質(zhì)兩者決定；
1.同軸電纜
（1） 組成：由兩個導(dǎo)體組成，一個空心圓柱形導(dǎo)體（網(wǎng)狀）圍裹一個實(shí)心導(dǎo)體，從內(nèi)到外：內(nèi)
導(dǎo)體，絕緣材料，外屏蔽層、塑料外皮
?。?） 直徑：1.02~2.54cm（單根）
（3） 型號： G-8或RG-11（50歐） 粗纜
RG-58/U或C/U（50歐） 細(xì)纜
RG-59（75歐） CATV電纜
RG-62（93歐） ARCnet網(wǎng)絡(luò)及IBM3270 （4） 類型： A.基帶同軸電纜：其屏蔽線是用銅線做成網(wǎng)狀的，特征阻抗：50歐，又分為細(xì)、粗兩種
?。?） 粗纜：適用大型的局部網(wǎng)絡(luò)，連接距離長，可靠性高，但需安收發(fā)器和收發(fā)器電纜，造
價高；最大距離：2500米
?。?） 細(xì)纜：安裝簡單、造價低，但接頭多，容易接觸不良；最大距離925米；
以上兩種均用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
B.寬帶同軸電纜
注：由于同軸電纜外層起到電磁屏蔽的作用，所以它的抗干擾性能比雙絞線強(qiáng)；
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