自學(xué)考試計(jì)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(hào)的質(zhì)量 （2） 傳輸介質(zhì)的特性
1.直接連接：兩臺(tái)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(hào)的放大器
或中繼器，由一條通信線路連接，而不是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；
2.頻率、頻譜和帶寬
（1） 時(shí)域概念
電磁信號(hào)是連續(xù)或離散的；
正弦波：s（t）=A sin（2 ft+∮）（注：少一個(gè)字符）
（A） 振幅（A）：信號(hào)對(duì)比時(shí)間的峰值，單位：伏特或瓦特
（B） 頻率（f）：信號(hào)重復(fù)的速度，單位：周/秒或赫茲（HZ）
（C） 周期（T）：信號(hào)重復(fù)一次所需的時(shí)間，單位：秒 T=1/f；
?。―） 相位（∮）：在一個(gè)完整的信號(hào)周期范圍內(nèi)對(duì)時(shí)間相對(duì)位置的度量
?。?） 頻域概念
基本頻率或基波：當(dāng)全部信號(hào)的頻率是某一頻率的整數(shù)倍時(shí)，后者稱為基波；
即存在兩個(gè)信號(hào)，信號(hào)A的頻率是信號(hào)B頻率的整數(shù)倍，那么信號(hào)B稱為基波，且信號(hào)A、B 合
成后的頻率為B的頻率（基波的頻率）；
?。?） 頻譜：信號(hào)所包括頻率的范圍；（針對(duì)合成信號(hào)，頻率范圍是信號(hào)A和信號(hào)B 的頻率區(qū)間） 信號(hào)的絕對(duì)帶寬
?。?） 有效帶寬或帶寬：信號(hào)的大部分能量往往包含在頻率較窄的一段頻帶稱為
?。?） 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(hào)的帶寬集中在某個(gè)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(shí)間間隔上取連續(xù)的值，如語(yǔ)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(gè)字節(jié)）
2.信號(hào)
（1） 模擬信號(hào)：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(hào)：以電氣信號(hào)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(hào)
?。?） 模擬數(shù)據(jù)可以用電磁信號(hào)表現(xiàn)；通過編碼譯碼器可以用數(shù)字信號(hào)表現(xiàn)；
?。?） 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以用數(shù)據(jù)信號(hào)表現(xiàn)；通過MODEM可以用模擬信號(hào)表現(xiàn)；
4.傳輸
模擬信號(hào) 數(shù)據(jù)信號(hào)
模擬數(shù)據(jù) 兩種方案：（1） 信號(hào)和模擬數(shù)據(jù)占據(jù)同樣的頻譜
?。?） 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(duì)模擬數(shù)據(jù)編碼，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 通過MODEM編碼，產(chǎn)生模擬信號(hào) 兩種方案
（1）表現(xiàn)二進(jìn)制的兩個(gè)值（1或0），信號(hào)由兩個(gè)電平構(gòu)成；
（2）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(hào)
數(shù)據(jù)和信號(hào)
模擬傳輸 數(shù)字傳輸
模擬信號(hào) 通過放大器傳播，無論信號(hào)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(hào)通過中繼器傳播，每個(gè)中繼器從入口處取得信號(hào)后，將
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)再生后產(chǎn)生新的模擬信號(hào)將其從出口送出
數(shù)字信號(hào) 未使用 數(shù)字信號(hào)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(hào)通過中繼器傳播，在每個(gè)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(hào)，將其從出口處送出
三 傳輸損耗
模擬信號(hào)：傳輸損耗會(huì)導(dǎo)致各種隨機(jī)的改變而降低了信號(hào)的質(zhì)量；
數(shù)字信號(hào)：引起位串錯(cuò)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(shí)變形、噪聲
1.衰減
提出的三個(gè)問題：
?。?） 第一：接收到的信號(hào)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(hào)；
?。?） 第二：信號(hào)須比收到的噪聲維持一個(gè)更高的電平，以避免出錯(cuò)；
?。?） 第三：衰減是頻率增量函數(shù)；
解決問題：
?。?） 針對(duì)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(hào)強(qiáng)度；
?。?） 第三個(gè)問題針對(duì)模擬信號(hào)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(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)影響比較大）
延遲變形：由于信號(hào)中各種成分延遲使得接收到的信號(hào)變形，這種效果然稱為延遲變形；
3. 噪聲
接收到的信號(hào)包括：傳送的信號(hào)、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(hào)（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：
?。?） 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(hào)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)；
?。?） 噪聲：在通信信道的平均噪聲；
?。?） 誤碼率：發(fā)生錯(cuò)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(hào)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(hào)和介質(zhì)兩者決定；
1.同軸電纜
（1） 組成：由兩個(gè)導(dǎo)體組成，一個(gè)空心圓柱形導(dǎo)體（網(wǎng)狀）圍裹一個(gè)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
（2） 直徑：1.02~2.54cm（單根）
?。?） 型號(hào)： 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(zhǎng)，可靠性高，但需安收發(fā)器和收發(fā)器電纜，造
價(jià)高；最大距離：2500米
?。?） 細(xì)纜：安裝簡(jiǎn)單、造價(jià)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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