数据通信总复习教程方案.docx

第一章 绪论 1.消息、信号、信息与数据的关系 消息是指能够向人们表达客观物质运动和主观思维活动的文字、符号、数据、语音、图像等。具有以下特点：能够被通信双方理解； 可以传递。 信号： 把消息转换成适合于信道传输的物理量，就是信号。信号的特性可以通过幅度、频率、相位等参量来描述，从信号的特性出发可将其分为模拟信号和数字信号两大类。 信息就是包含在消息中对通信方有意义的那部分内容。 数据就是赋予一定含义的数字、字母、文字等符号及其组合，它是消息的一种表现形式。 2.数据通信系统组成 数据通信系统由数据终端设备DTE、数据电路终结设备DCE以及传输信道三部分组成。 3.数据通信及其特点 数据通信是将计算机技术和通信技术相结合，实现数据传输、交换、处理等功能的通信技术，所以其含义包括利用计算机进行数据处理和利用通信设备和传输线路进行数据传输两方面的内容。其特点： 计算机终端等机器作为主体直接参与通信 传输速率高，要求通信终端的响应速度快 传输系统质量要求高，误码率最大不能超过10-6 4.通信协议及其作用 通信协议就是通信双方事先约定好的双方都必须遵守的通信规则，它实际上是一些通信规则集。通信协议一般由语法、语义和时序三个要素组成，语法即各种数据报文的封装格式，语义即各种命令及应答的含义，时序即进程操作顺序的详细说明。 其作用：数据通信中机器要自主完成诸如通信链路的建立、维护和释放，传输错误的发现与纠正（差错控制），数据流量的控制等任务。 5.数据传输方式 数据传输是将数据编码成二进制或者多进制数字信号的形式在信道中传输，根据数据信号的传输模式和工作方式的不同可以细分为以下几种传输方式: 基带传输与频带传输 并行传输与串行传输 异步传输与同步传输 单工、半双工与双工传输 6.数据通信系统的质量指标 质量指标是指用来衡量一个通信系统性能优劣的技术指标，对于数据通信系统，其质量指标有很多种。主要指标： 有效性是指给定信道内传输信息的多少， 常通过传输速率、频带利用率来描述； 可靠性是指给定信道内传输信息的准确程度，常通过误码率、误比特率等来描述。 其他指标： 标准性用来衡量描述系统结构、接口、协议等的标准化程度 经济性用来描述系统的性能价格比 可维护性用来描述系统故障处理与系统维护的复杂程度 可用度用来描述系统正常工作能力的高低 7.计算机网络组成 计算机网通常分为资源子网和通信子网两部分。 （1）资源子网由计算机系统、终端、各种外围设备以及各种信息资源库等组成，其作用是处理网内各种数据并向用户提供网络服务。 （2）通信子网由通信控制处理机、通信线路等组成，主要完成网络数据的传输与交换等通信处理功能。 8.数据通信网 数据通信网是在通信网络的基础上依靠分布在各处的数据传输设备、数据交换设备和通信线路所构成的网络，其根本任务是在网络上透明、无错、快速地交换和传输数据，即计算机网络中的通信子网，对其基本要求有快速的交换与传输、高度的标准化和完善的网络管理等 。 按照有无交换可分为： 交换网、广播网 按照交换方式的不同可以分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网 9.网络体系结构 网络体系结构就是指层次结构、各层协议以及层间接口协议的集合。 分层模型的分层通常要遵守以下几个主要原则：(1)每层完成特定的功能；(2) 各层相对独立；(3) 层间接口清晰，要有利于标准化，且跨越接口的信息应尽量少；(4) 层数要适中。 目前，典型的网络体系结构： （1）开放系统互连参考模型（ISO的OSI网络模型） （2）Internet参考模型（TCP/IP网络模型） 10.标准化组织 组织名称主要贡献国际电信联盟ITU-TCCITT X系列、V系列建议国际标准化组织ISO开放系统互连基本参考模型OSI/RM电气与电子工程师协会IEEE局域网IEEE802.x标准电子工业协会EIA物理层协议的标准EIA-RS-232因特网体系结构局IABInternet策略与标准，TCP/IP 第二章 数据通信基础知识 信号的频谱 确值信号的频谱为其傅氏变换： 或 随机信号的频谱常用其功率普密度表示： 功率普密度与信号平均功率的关系： 信号的带宽 信号的绝对带宽(B)通常是指信号频谱正频域非零部分对应的频率范围，如下图所示： 基带数据信号的一般都具有无穷大的绝对带宽，如下图所示： 依据信号功率谱定义了以下几种等效带宽： (1) 零点带宽 数据信号频谱主要能量是集中在第一个零点之内的，当其旁瓣不足以引起信号失真时，定义 fb为信号的零点带宽。 (2) 百分比带宽 百分比带宽由下式来定义： 其中 fr称为百分比带宽，可以取96%、98%、99%等值，其含义是，在该带宽范围内信号的功率占总功率。 (3) 矩形等效带宽 对于具有在