自学考试计算机网络与通信笔记第二章1
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第二章 数据通信技术
一。数据传输（在发送器和接收器之间通过传输介质进行的，以电磁波形式进行传输）
数据传输的成功依靠的元素：（1） 传送信号的质量 （2） 传输介质的特性
1.直接连接：两台设备之间传输信道为直接连接的通信形式，即只有用于增强信号的放大器
或中继器，由一条通信线路连接，而不是一个网络系统；
2.频率、频谱和带宽
（1） 时域概念
电磁信号是连续或离散的；
正弦波：s（t）=A sin（2 ft+∮）（注：少一个字符）
（A） 振幅（A）：信号对比时间的峰值，单位：伏特或瓦特
（B） 频率（f）：信号重复的速度，单位：周/秒或赫兹（HZ）
（C） 周期（T）：信号重复一次所需的时间，单位：秒 T=1/f；
（D） 相位（∮）：在一个完整的信号周期范围内对时间相对位置的度量
（2） 频域概念
基本频率或基波：当全部信号的频率是某一频率的整数倍时，后者称为基波；
即存在两个信号，信号A的频率是信号B频率的整数倍，那么信号B称为基波，且信号A、B 合
成后的频率为B的频率（基波的频率）；
（3） 频谱：信号所包括频率的范围；（针对合成信号，频率范围是信号A和信号B 的频率区间） 信号的绝对带宽
（4） 有效带宽或带宽：信号的大部分能量往往包含在频率较窄的一段频带称为
（5） 直流成分：
3.数据传输速率与带宽的关系
（1） 两者关系成正比：数据传输速率越大，其有效的带宽越宽；同样，传输的有效带宽越
宽，数据传输的速率越大
（2） 信号的带宽集中在某个频率范围内，该频率可称中心频率，中心频率越高，带宽越宽且
数据传输速率越高
二。模拟和数字数据传输
1.数据
（1） 模拟数据：在某些时间间隔上取连续的值，如语音和视频
（2） 数字数据：取离散值，如文本和整数（采用ASCII码形式表现，八位为一个字节）
2.信号
（1） 模拟信号：是连续变化的电磁波形式，传输介质可以是有线的、无线的
（2） 数据信号：以电气信号形式从一点到另一点进行传播，传输介质是有线的
3 数据和信号
（1） 模拟数据可以用电磁信号表现；通过编码译码器可以用数字信号表现；
（2） 数字数据可以用数据信号表现；通过MODEM可以用模拟信号表现；
4.传输
模拟信号 数据信号
模拟数据 两种方案：（1） 信号和模拟数据占据同样的频谱
（2） 模拟数据编码后，占据频谱的不同部分
用编码译码器对模拟数据编码，产生数据信号
数字数据 通过MODEM编码，产生模拟信号 两种方案
（1）表现二进制的两个值（1或0），信号由两个电平构成；
（2）数字数据编码后产生预期属性的数据信号
数据和信号
模拟传输 数字传输
模拟信号 通过放大器传播，无论信号是模拟还是数字数据，处理方法是一致的
如表现为数字数据，信号通过中继器传播，每个中继器从入口处取得信号后，将
数字数据再生后产生新的模拟信号将其从出口送出
数字信号 未使用 数字信号由1和0构成的比特流表示，可以表示为数字数据或编码后的
模拟数据，信号通过中继器传播，在每个中继器入口处取得数据后，将比特流再
生后，产生新的数字信号，将其从出口处送出
三 传输损耗
模拟信号：传输损耗会导致各种随机的改变而降低了信号的质量；
数字信号：引起位串错误，既1变为0或相反；
最有影响的损耗包括：衰减、衰减失真、延时变形、噪声
1.衰减
提出的三个问题：
（1） 第一：接收到的信号必须有足够的强度，这样接收器里的电子电路才能辨认、解释信号；
（2） 第二：信号须比收到的噪声维持一个更高的电平，以避免出错；
（3） 第三：衰减是频率增量函数；
解决问题：
（1） 针对第一、第二问题，可以在线路设置放大器或中继器，来增强信号强度；
（2） 第三个问题针对模拟信号的，可以在线路上加载线圈以改变线路的电气属性，或使用高
频放大器将高频放大；
2.延迟变形（有线传输介质特有的现象，对数字数据影响比较大）
延迟变形：由于信号中各种成分延迟使得接收到的信号变形，这种效果然称为延迟变形；
3. 噪声
接收到的信号包括：传送的信号、因传输系统造成的失真、在传输和接收之间在某处插入的
不必要的信号（噪声）
分类：（1） 热噪声 （2） 内调制杂音 （3） 串扰 （4） 脉冲噪声
4.信道容量
信道容量：在给定条件下，给定通信路径或信道上数据传送速度称为信道容量；
相关概念：
（1） 数据传输速率：每秒传输的数据位数（bits/s）
（2） 带宽：传送信号的带宽，由发送器及且传输介质的性质决定的，用周/秒或赫兹表达；
（3） 噪声：在通信信道的平均噪声；
（4） 误码率：发生错误的频率；
5.信道的最大容量
C=Wlog2（1+S/N）
C：表示信道的最大容量 单位：b/s；
W：表示以赫兹表示的信道带宽；
S/N：表示信噪比 S/N=10log（信号能量/噪声能量）
四 有线传输介质
传输介质：数据传输系统里发送器和接收器之间的物理通路；
数据传输的质量和特征由：信号和介质两者决定；
1.同轴电缆
（1） 组成：由两个导体组成，一个空心圆柱形导体（网状）围裹一个实心导体，从内到外：内
导体，绝缘材料，外屏蔽层、塑料外皮
（2） 直径：1.02~2.54cm（单根）
（3） 型号： G-8或RG-11（50欧） 粗缆
RG-58/U或C/U（50欧） 细缆
RG-59（75欧） CATV电缆
RG-62（93欧） ARCnet网络及IBM3270 （4） 类型： A.基带同轴电缆：其屏蔽线是用铜线做成网状的，特征阻抗：50欧，又分为细、粗两种
（1） 粗缆：适用大型的局部网络，连接距离长，可靠性高，但需安收发器和收发器电缆，造
价高；最大距离：2500米
（2） 细缆：安装简单、造价低，但接头多，容易接触不良；最大距离925米；
以上两种均用于总线拓扑结构。
B.宽带同轴电缆
注：由于同轴电缆外层起到电磁屏蔽的作用，所以它的抗干扰性能比双绞线强；
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