自學考試計算機網絡與通信筆記第二章1
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第二章 數據通信技術
一。數據傳輸（在發送器和接收器之間通過傳輸介質進行的，以電磁波形式進行傳輸）
數據傳輸的成功依靠的元素：（1） 傳送信號的質量 （2） 傳輸介質的特性
1.直接連接：兩臺設備之間傳輸信道為直接連接的通信形式，即只有用于增強信號的放大器
或中繼器，由一條通信線路連接，而不是一個網絡系統；
2.頻率、頻譜和帶寬
（1） 時域概念
電磁信號是連續或離散的；
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
（B） 頻率（f）：信號重復的速度，單位：周/秒或赫茲（HZ）
（C） 周期（T）：信號重復一次所需的時間，單位：秒 T=1/f；
（D） 相位（∮）：在一個完整的信號周期范圍內對時間相對位置的度量
（2） 頻域概念
基本頻率或基波：當全部信號的頻率是某一頻率的整數倍時，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）；
（3） 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 的頻率區間） 信號的絕對帶寬
（4） 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.數據傳輸速率與帶寬的關系
（1） 兩者關系成正比：數據傳輸速率越大，其有效的帶寬越寬；同樣，傳輸的有效帶寬越
寬，數據傳輸的速率越大
（2） 信號的帶寬集中在某個頻率范圍內，該頻率可稱中心頻率，中心頻率越高，帶寬越寬且
數據傳輸速率越高
二。模擬和數字數據傳輸
1.數據
（1） 模擬數據：在某些時間間隔上取連續的值，如語音和視頻
（2） 數字數據：取離散值，如文本和整數（采用ASCII碼形式表現，八位為一個字節）
2.信號
（1） 模擬信號：是連續變化的電磁波形式，傳輸介質可以是有線的、無線的
（2） 數據信號：以電氣信號形式從一點到另一點進行傳播，傳輸介質是有線的
3 數據和信號
（1） 模擬數據可以用電磁信號表現；通過編碼譯碼器可以用數字信號表現；
（2） 數字數據可以用數據信號表現；通過MODEM可以用模擬信號表現；
4.傳輸
模擬信號 數據信號
模擬數據 兩種方案：（1） 信號和模擬數據占據同樣的頻譜
（2） 模擬數據編碼后，占據頻譜的不同部分
用編碼譯碼器對模擬數據編碼，產生數據信號
數字數據 通過MODEM編碼，產生模擬信號 兩種方案
（1）表現二進制的兩個值（1或0），信號由兩個電平構成；
（2）數字數據編碼后產生預期屬性的數據信號
數據和信號
模擬傳輸 數字傳輸
模擬信號 通過放大器傳播，無論信號是模擬還是數字數據，處理方法是一致的
如表現為數字數據，信號通過中繼器傳播，每個中繼器從入口處取得信號后，將
數字數據再生后產生新的模擬信號將其從出口送出
數字信號 未使用 數字信號由1和0構成的比特流表示，可以表示為數字數據或編碼后的
模擬數據，信號通過中繼器傳播，在每個中繼器入口處取得數據后，將比特流再
生后，產生新的數字信號，將其從出口處送出
三 傳輸損耗
模擬信號：傳輸損耗會導致各種隨機的改變而降低了信號的質量；
數字信號：引起位串錯誤，既1變為0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：
（1） 第一：接收到的信號必須有足夠的強度，這樣接收器里的電子電路才能辨認、解釋信號；
（2） 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；
（3） 第三：衰減是頻率增量函數；
解決問題：
（1） 針對第一、第二問題，可以在線路設置放大器或中繼器，來增強信號強度；
（2） 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（有線傳輸介質特有的現象，對數字數據影響比較大）
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） 內調制雜音 （3） 串擾 （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據傳送速度稱為信道容量；
相關概念：
（1） 數據傳輸速率：每秒傳輸的數據位數（bits/s）
（2） 帶寬：傳送信號的帶寬，由發送器及且傳輸介質的性質決定的，用周/秒或赫茲表達；
（3） 噪聲：在通信信道的平均噪聲；
（4） 誤碼率：發生錯誤的頻率；
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
傳輸介質：數據傳輸系統里發送器和接收器之間的物理通路；
數據傳輸的質量和特征由：信號和介質兩者決定；
1.同軸電纜
（1） 組成：由兩個導體組成，一個空心圓柱形導體（網狀）圍裹一個實心導體，從內到外：內
導體，絕緣材料，外屏蔽層、塑料外皮
（2） 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） 細纜
RG-59（75歐） CATV電纜
RG-62（93歐） ARCnet網絡及IBM3270 （4） 類型： A.基帶同軸電纜：其屏蔽線是用銅線做成網狀的，特征阻抗：50歐，又分為細、粗兩種
（1） 粗纜：適用大型的局部網絡，連接距離長，可靠性高，但需安收發器和收發器電纜，造
價高；最大距離：2500米
（2） 細纜：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撲結構。
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；
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