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职称计算机基础知识第1章：数据通信的基本概念

　　信息、数据和信号
　　信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态
　　数据是信息的载体，是信息的表现形式。
　　信号是数据在传输过程的详细物理表示形式，具有确定的物理描述。
　　传输介质是通信中传送信息的载体，又称为信道
　　模拟通信和数字通信
　　通信系统主要由5个根本系统元件构成，信源、转换器、信道、反转换器、信宿
　　源系统将信源发出的信息转换成适合在传输系统中传输的信号形式，通过信道传输到目的系统，目的系统再将信号反变换为详细的信息
　　通过系统的传输的信号一般有模拟信号和数字信号两种表达方式
　　模拟信号是一个连续变化的物理量，即在时间特性上幅度（信号强度）的取值是连续的，一般用连续变化的电压表示
　　数字信号是离散的，即在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列来表示
　　数字信号比模拟信号牢靠性高，数字信号比拟简单存储、处理和传输
　　数据通信的技术指标
　　1、信道带宽：是描述信道传输力量的技术指标，它的大小是由信道的物理特性打算的。
　　信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带度
　　2、数据传输速率：称为比特率，是指信道每秒钟所能传输的二进制比特数，记为bps，常见的单位有Kbps、Mpbs、Gbps等，数据传输速率的凹凸，由每位数据所占的时间打算，一位数据所占用的时间宽度越小，则传输速率越高
　　3、信道容量：
　　信道的传输力量是有肯定限制的，信道传输数据的速率的上限，称为信道容量，一般表示单位时间内最多可传输的二进制数据的位数
　　C=Wlog2(1+S/N)
　　C为信道容量；W为信道带宽；N为噪声功率；S为信号功率
　　S/N称为信噪比，用来描述信道的质量，噪声小的系统信噪比高，信噪比S/N通常用10lg(S/N)来表示，其单位为分贝。
　　无噪声离散信道容量公式为C=2Wlog2L (L为传输二进制信号)
　　4、波特率：
　　是传输的信号值每秒钟变化的次数，假如被传输的信号周期为T，则波特率Rb=1/T。Rb称为波形速率或调制速率。
　　R=Rblog2V
　　V表示所传输信号所包含的离散电平数
　　5、信道延迟
　　信号沿信道传输需要肯定的时间,就是信道延迟,信道延迟时间的长短,主要受发送设备和接收设备的响应时间、通信设备的转发和等待时间、计算机的发送和接收处理时间、传输介质的延迟时间等的影响。
　　信道延迟=计算机的发送和接收处理时间+传输介质的延迟时间+发送设备和接收设备的响应时间+通信设备的转发和等待时间
　　6、误码率：
　　是指接收的错误码元数占传送总码元数的比例，即码元在传输系统中被传错的概率。
　　Pc=Ne/N
　　Ne表示单位时间内接收的错误码元数；N表示单位时间内系统接收的总码元数
　　误码率越低，通信系统的牢靠性越高，通信质量越好。
　　数据的传输
　　串/并行通信
　　数据的传输方式有串行通信和并行通信两种，并行通信用于较低距离的数据传输，串行通信用于较远距离的数据传输
　　1、串行通信
　　串行通信在传输数据时，数据是一位一位地在通信上传输的
　　USB指串行总线。网卡负责串行数据和并行数据的转换工作。
　　2、并行通信
　　是指要传输的数据中多个数据位同时在两个设备中传输，发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位校验位。接收设备可同时接收到这些数据，而且无需变换就可以直接使用
　　并行通信特点：传输速度快，处理简洁
　　通信线路的连接方式
　　1、点对点连接方式
　　指在发送端和接收端之间采纳一条线路连接，使用的线路可以是专用线路、租用线路或交换线路。
　　2、多点连接方式
　　指各个站点通过一条公共的通信线路或集线器连接起来
　　信道的通信方式
　　1、单工通信
　　在单工通信方式中，信号只能向一个方向传输，任何时候都不能转变信号的传输方向。
　　2、半双工通信
　　信号可以双向传送，但必需交替进展，在任一时刻只能向一个方向传送。
　　3、全双工通信
　　信号可以双向传送数据，通信效率高，适合于计算机与计算机之间的通信
　　信号的传输方式
　　基带传输指根据它们的原样进展传输
　　频带传输是利用它们调制载荷的高频载波信号进展传输。依据载波信号的不同又可分为模拟传输和数字传输
　　1、基带传输
　　把矩形脉冲信号的固有频带称做基带，把矩形脉冲信号叫做基带信号。在数据通信信道上直接传输数据基带信号的通信方式称为基带传输
　　发送端要通过编码器将信源的数据变换为直接传输的数字基带信号，在接收端通过译码进展解码，恢复发送端的原始数据
　　基带传输的优点是无需调制就可以传送数字信号，从而简化了通信处理过程，提高了传输速度。基带传输不适合远距离传输
　　2、频带传输
　　是将数字信号调制成模拟信号后再发送和传输，到达接收端时再把音频信号解调成原来的数字信号。需要使用调制解调器
　　3、宽带传输
　　宽带是指比音频更宽的频带，包括大局部电磁波频谱，利用宽带进展的数据传输称为宽带传输。宽带传输可容纳全部的播送信号，可以把声音、图像及数据等信息综合到一个物理信道进展高速数据传输，采纳频分多路复用的形式进展数据传输。
　　宽带传输优点是传输距离远，可达几十千米，技术简单，传输系统的本钱相对较高
　　数据传输的同步技术
　　常用的同步技术有两种:异步传输方式和同步传输方式
　　1、异步传输
　　每传送一个字符，都要在字符前加1个起始位，表示字符的开头，在字符代码和检验码后面加1或2个停顿位，表示字符的完毕。接收方依据起始位或停顿位推断一个字符开头或完毕，从而起到通信双方的同步作用。
　　特点：
　　（1）每个字符作为一个独立的整体进展传送
　　（2）字符之间的时间间隔是任意的
　　（3）每传输一个字符都需要多使用2-3个二进制位，增加了通信的开销，适合于低速通信
　　2、同步传输
　　是数据块为单位进展传输，在数据块之前先发送一个或多个同步字符SYN，用于接收方进展同步检测，从而使通信双方进展同步状态。在同步字符之后，可以连续发送任意多个字符或数据块，发送完毕，再使用同步字符来标识整个发送过程完毕。
　　特点：
　　传输效率高，对传输设备要求高