数据通信基础
通信系统模型
信源-》变换器-》信道-》反变换器-》信宿<br> （发送端 ） | （接收端 ）<br> 噪声源
信源 ：将各种信息转换为原始物理信号<br>变换器 反变换器： 对原始物理信号进行变换 以便在给定的信道上传输<br>信道： 传输信号的一条通路 一个物理线可构成一个或多个信道<br>噪声源： 信道自身的噪声以及周围环境对信道的干扰<br>信宿： 将物理信号转化为信息
模拟信号： 信号在传输过程中连续变换<br>数字信号： 信号在传输过程中离散变换<br>模拟通信： 通过模拟信号来传输数据<br>数字通信： 通过数字信号来传输数据
数字通信： 抗干扰强 远距离 安全性 适合多媒体信息
信号带宽： 信号能量所集中的频率范围（频谱）H
数字信号来说： H=1/τ τ为脉冲宽度<br>数据率越高 脉宽越窄 数字信号的带宽越大
信道：由物理传输介质和通信设备组成<br> 一条物理线路有多个信道
带宽
信道允许传输信号的频率范围 Hz<br>通常用数据率（每秒最多二进制位数）bps
奈奎斯特定理（无噪声信道）<br>C=2HlogL C：数据率 L:数字信号的离散取值数目
波特率
码元速率 每秒传输码元数目<br>C=BlogL
误码率
数字信号在传输过程中出错的概率<br>P=Ne/N Ne：出错的比特数<br> N: 传输总比特数
数字信号的编码
非归0编码
高电平 0 低电平 1
编译码简单 同步困难 低速数据通信计算机内部
曼彻斯特编码
每位中间跳变 高到低表示0
自带时钟 同步容易 抗干扰强<br> 编译复杂 占用更多信道带宽<br>用于以太网
差分曼彻斯特编码
中间跳变作为同步 开始时跳变为0 否则为1
自带时钟 同步容易 抗干扰更强<br>编码更复杂 带宽多一倍<br>令牌环网
数字调制技术
基带信号： 由信源产生的原始电信号<br>载波： 频率较高的正弦波信号<br>调制： 将基带信号加载到载波上，即按基带信号的变换规律去改变载波的某些参数<br>解调：从载波中提取基带信号<br>
脉码调制： PCM <br>采样 量化 编码
采样定理： 模拟信号的带宽为H 采用频率B只要大于或等于2H就能够恢复原模型信号 B≥2H
量化： 将采样得的信号幅值分级取整<br> 量化误差：量化取整值与实际幅值之间的误差<br> 分散数目2n次方 编码长度为n<br> 分级越多 误差越小
编码： 量化后的整数值用n位2进制数表示
差分脉码调制
输出为当前值和上一个值之差<br>压缩作用<br>（相邻采样点差的不大）
数据同步方式
字符同步
异步通信（仅针对一个字符内所含2进制进行同步）<br> 同步容易 效率低每个字符都有起始停止位 低速通行
位同步
针对一个数据块内所含的二进制位进行同步<br>每个数据块仅需2个同步位模式的额外开销 效率高<br>同步困难 高速通信
外同步： 提供专门的同步时钟信号<br>内同步：将同步信号嵌入数据编码内部
多路复用技术
将多个信道复用在一条物理线路上 使一条物理线路能够同时传输多路数据信号
频分多路复用
物理线路总带宽分成若干较小的带宽的子信道 每个子信道传输一路信号<br>将不同信号加载到不同载波上
时分多路复用
将一条高速物理线路的传输时间分为若干相等的时间片轮流使用<br>CH（高速线路容量 数据率）≥∑Ci（低速线路容量）<br>没有数据的低速线仍分配时间片 浪费信道带宽
统计时分多路复用
有传输的线路才分配时间片<br>允许CH＜ci<br>利用率高
