第02章-數(shù)據(jù)通信(第3版)

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 了解：數(shù)據(jù)通信的基本概念 掌握：傳輸介質(zhì)的基本特點(diǎn) 了解：主要的數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 掌握：基帶傳輸?shù)幕靖拍?掌握：差錯(cuò)控制方法的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 信息、數(shù)據(jù)與信號(hào) 數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型與通信方式 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 通信的目的是交換信息， 信息的載體可以是數(shù)字、文字、語(yǔ)音、圖形或圖像，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的信息一般是字母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形或圖像的組合 為了傳送這些信息，首先要將字母、數(shù)字、語(yǔ)音、圖形或圖像用二進(jìn)制數(shù)據(jù)來(lái)表示 為了傳輸二進(jìn)制代碼的數(shù)據(jù)，必須

2、將它們用模擬或數(shù)字編碼的方式表示 數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字母、數(shù)字、符號(hào)的二進(jìn)制代碼0、1比特序列的模擬或數(shù)字信號(hào)的過(guò)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） ASCII碼被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO接受，成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 646，又稱為國(guó)際5號(hào)碼 ASCII碼用于計(jì)算機(jī)內(nèi)碼，也用做數(shù)據(jù)通信中的編碼標(biāo)準(zhǔn) ASCII碼采用7位二進(jìn)制比特編碼，可以表示128個(gè)字符 ASCII字符分為兩類(lèi)：圖形字符與控制字符。圖形字符包括：數(shù)字、字母、運(yùn)算符號(hào)、商用符號(hào)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)得到廣泛應(yīng)用

3、 與文本、圖形信息傳輸相比較，語(yǔ)音、圖像信息傳輸要求數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)具有高速率與低延時(shí)的特性 如果每幀圖像由1024768個(gè)點(diǎn)陣組成，圖像顏色有256種，每個(gè)點(diǎn)陣用1字節(jié)二進(jìn)制數(shù)表示，每秒鐘傳送30幀圖像，則每秒需要傳送235,929,601字節(jié) 如果傳送數(shù)字化的語(yǔ)音信號(hào)，每秒鐘對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行22,050次取樣，每次取樣值用1字節(jié)表示，單聲道每秒鐘需要傳送22,050字節(jié)；雙聲道立體聲每秒鐘需要傳送44,100字節(jié) 多媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，將對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)提出更高要求計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 信號(hào)是數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中電信號(hào)的表示形式 模擬信號(hào)(analog s

4、ignal)的電平是連續(xù)變化的 數(shù)字信號(hào)(digital signal)是用兩種不同電平表示0、1比特序列的電壓脈沖信號(hào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型模擬通信數(shù)字通信 數(shù)據(jù)通信方式串行通信、并行通信單工通信、半雙工或全雙工通信 同步方式同步通信異步通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 數(shù)據(jù)通信的同步包括兩種：位同步(bit synchronous) 字符同步(character syn

5、chronous) 同步式(synchronous)：將字符組織成組，以組為單位連續(xù)傳輸。每組字符之前加上一個(gè)或多個(gè)同步字符SYN 異步式(asynchronous) ：每個(gè)字符傳輸，字符之間的時(shí)間間隔任意。每個(gè)字符的第一位前加1位起始位(邏輯“1”)，最后一位后加1或2位終止位(邏輯“0”) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 雙絞線、同軸電纜與光纖 無(wú)線與衛(wèi)星通信 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 傳輸介質(zhì)的特性：物理特性：傳輸介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的描述傳輸特性：傳輸介質(zhì)允許傳送數(shù)字或模擬信號(hào)，以及調(diào)制技術(shù)、傳輸容量、頻率范圍地理范圍：

6、傳輸介質(zhì)最大傳輸距離抗干擾性：傳輸介質(zhì)防止噪聲與電磁干擾對(duì)傳輸數(shù)據(jù)影響的能力相對(duì)價(jià)格：器件、安裝與維護(hù)費(fèi)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 電磁波譜與通信類(lèi)型的關(guān)系 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 高頻無(wú)線電波的傳播路徑 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)

7、教程（第三版） 頻分多址接入(FDMA) 時(shí)分多址接入(TDMA) 碼分多址接入(CDMA)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 數(shù)據(jù)編碼類(lèi)型 模擬數(shù)據(jù)編碼方法 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法 脈沖編碼調(diào)制方法 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 電話信道是一種典型的模擬信道，它的覆蓋面最廣、應(yīng)用最普遍 為了利用電話信道傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)，首先要將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。 調(diào)制(modulation)是將數(shù)字信號(hào)變換成

8、模擬信號(hào)的過(guò)程，解調(diào)(demodulation)是將模擬信號(hào)還原成數(shù)字信號(hào)的過(guò)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 振幅鍵控(amplitude-shift keying，ASK)通過(guò)改變載波信號(hào)的振幅來(lái)表示數(shù)字信號(hào) 移頻鍵控(frequency-shift keying，F(xiàn)SK)通過(guò)改變載波信號(hào)的角頻率來(lái)表示數(shù)字信號(hào) 移相鍵控(phase-shift keying ，PSK)通過(guò)改變載波信號(hào)的相位值來(lái)表示數(shù)字信號(hào)絕對(duì)調(diào)相：相位的絕對(duì)值相對(duì)調(diào)相：相位的相對(duì)偏移值計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 非歸零碼(non-return to

9、zero，NRZ) 用負(fù)電平表示邏輯“0”，用正電平表示邏輯“1” 曼徹斯特編碼 (Manchester)每比特的周期T分為前T/2與后T/2兩部分；通過(guò)前T/2傳送該比特的反碼，通過(guò)后T/2傳送該比特的原碼 差分曼徹斯特編碼(difference Manchester)每比特的中間跳變只起同步作用；每比特的值根據(jù)其開(kāi)始邊界是否發(fā)生跳變決定 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）的波形計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 脈沖編碼調(diào)制(pulse code modulation，PCM)是模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化的主要方法 脈沖編碼調(diào)制的基本操作：采

10、樣是隔一定的時(shí)間間隔，將模擬信號(hào)的電平幅度值取出做為樣本 量化是將樣本幅度按量化級(jí)決定取值的過(guò)程 編碼是用相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制代碼表示量化后樣本的量級(jí) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 聲音分為128個(gè)量化級(jí) 每個(gè)量化級(jí)采用7位二進(jìn)制編碼表示 采樣速率為8000樣本/秒 數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到7位8000/秒=56Kbps 如果每個(gè)量化級(jí)采用7+1=8位二進(jìn)制編碼表示 數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到8位8000 /秒= 64Kbp計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 基帶傳輸與傳輸速率 帶

11、寬與傳輸速率 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 基帶傳輸是在數(shù)字通信信道上直接傳送基帶信號(hào)的方法 數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)之一 數(shù)據(jù)傳輸速率是每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)代碼的二進(jìn)制比特?cái)?shù)，其單位為比特/秒(bps)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 1Kbps=103bps 1Mbps=106bps 1Gbps=109bps 1Tbps=1012bps 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 奈奎斯特準(zhǔn)則二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)的最大傳輸速率Rmax與信道帶寬B(單位Hz)的關(guān)系為Rmax=2B(bps) 香

12、農(nóng)定理在有隨機(jī)熱噪聲的信道上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，傳輸速率Rmax與信道帶寬B，信噪比S/N的關(guān)系為Rmax=Blog2(1+S/N)，S/N為信噪比計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 差錯(cuò)產(chǎn)生的原因與差錯(cuò)類(lèi)型 誤碼率的定義 循環(huán)冗余編碼工作原理 差錯(cuò)控制機(jī)制 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 傳輸差錯(cuò)是通過(guò)通信信道后接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象 差錯(cuò)控制是檢查是否出現(xiàn)差錯(cuò)，以及如何來(lái)糾正差錯(cuò) 通信信道的噪聲分為兩類(lèi) 熱噪聲：引起的差錯(cuò)是隨機(jī)差錯(cuò) 沖擊噪聲：引起的差錯(cuò)是突發(fā)差錯(cuò) 在通信過(guò)程中產(chǎn)生的傳輸差錯(cuò)由隨機(jī)差錯(cuò)與突發(fā)差錯(cuò)共同構(gòu)成計(jì)

13、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 誤碼率是指二進(jìn)制碼元在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，它在數(shù)值上近似等于：Pe=Ne/N，其中N為傳輸?shù)亩M(jìn)制碼元總數(shù)，Ne為被傳錯(cuò)的碼元數(shù) 誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)之一 對(duì)于一個(gè)實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說(shuō)誤碼率越低越好，要根據(jù)實(shí)際傳輸要求提出誤碼率要求 對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如果傳輸?shù)牟皇嵌M(jìn)制比特，要折合成二進(jìn)制比特來(lái)計(jì)算計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 糾錯(cuò)碼每個(gè)傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息接

14、收端能發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)糾正傳輸差錯(cuò) 檢錯(cuò)碼分組包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的冗余信息接收端能發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)，但不能確定哪位出錯(cuò)，并且自己不能糾正差錯(cuò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） CRC校驗(yàn)碼能檢查出全部單個(gè)錯(cuò) CRC校驗(yàn)碼能檢查出全部離散的二位錯(cuò) CRC校驗(yàn)碼能檢查出全部奇數(shù)個(gè)錯(cuò) CRC校驗(yàn)碼能檢查出全部長(zhǎng)度小于等于K位的突發(fā)錯(cuò) CRC校驗(yàn)碼能以1-(1/2)K-1的概率檢查出長(zhǎng)度為(K+1)位的突發(fā)錯(cuò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 發(fā)送方在發(fā)送完一數(shù)據(jù)幀后，要等待接收方的應(yīng)答幀的到來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 連續(xù)方式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 選擇重發(fā)方式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教程（第三版） 數(shù)據(jù)通信是在不同計(jì)算機(jī)之間傳送表示字符、數(shù)字、語(yǔ)音、圖象的二進(jìn)制代碼0、1比特序列的過(guò)程 信號(hào)是數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的電信號(hào)表示形式。按在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘?hào)類(lèi)型分為：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 按信號(hào)傳輸方向與時(shí)間，數(shù)據(jù)通信可以分為：?jiǎn)喂ねㄐ拧腚p工通信與全雙工通信 同步技術(shù)保證通信雙方在時(shí)間上一致。數(shù)據(jù)通