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数据通信基本概念 1.模拟数据通信 用来传输模拟数据或数字数据对应的模拟信号。如目前我们广泛使用公共来传输语言或计算机数字数据对应的模拟信号。我们也可以使用公共有线电视网来传输视频和计算机数字数据对应的模拟信号面微波与卫星通信传输的也可以是模拟数据或数字数据对应的模拟信号。 2.数字数据通信 直接利用数字传输技术在数字设备之间传输数字数据或模拟对应的数字信号。由于计算机使用二进制数字信号因计算机与其外部设备之间以及计算机局域网，城域网大多直接采用数字数据通信。 由于数字数据通信传送的是离散的数字信号即逐位传送二进制数字代码因此要求系统硬能确知传输线上正在传送的数位是0还是1. 3、数据通信=数据传输+数据处理 数据传输：指的是通过某种方式建立一个数据传输通道将数据信号在其中传输，它是数据通信的基础。 数据传输前后的数据处理：其目的是使数据更有效、更可靠地传输，它包括数据集中、数据变换、差错控制等。 数据通信系统的构成 数据通信系统基本模型 信息的传递是通过通信系统来视线的。基本模型共有五个基本组件，即发送设备，接受设备，发送机，信道和接收机。其中，把出去两端的部分叫做信息传输系统。信息传输通信系统由三个主要的部分组成，信源（发送机），信宿（接收机）和信道。 为了达到数据通信的目的，需要信道来传输数据信号，由于信道存在传输失真和噪声干扰，可能是数据信号发生差错，因此，要对差错进行控制。 同时为了使真个数据通信能按一定的规则有序的进行，通信双方必须建立一定的协议或约定，并且具有执行协议的功能，这样才实现了有意义的数据通信。 数据信号传输的基本方法 1.基带传输 数字基带信号：数据终端输出的数字信号序列所占的频带称为基带，从0开始至某一频率的低通型频带。 不搬移数字基带信号频谱的传输方式称为基带传输。在基带传输中，必须解决两个最基本的问题：基带信号的编码问题和收发双方的同步问题。 2.频带传输 频带传输又称调制传输，先将数字设备发出的数字信号变换成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的模拟信号，到达接收端后再调解成原来的数字信号。需要对基带信号进行调制，以现实将基带信号的频带搬移到话音频带上再传输。 频带传输需要对基带数字信号进行调制以实现频带搬移，即将基带信号的频带搬到话音频带上再传输。 将数字数据调制程模拟信号进行传输。通常有三种方式： 调幅ASK(Amplitude Shift Keying) 调频FSK(Freequency Shift Keying) 调相PSK(Phase Shift Keying) 数据通信的差错控制 数据通信在传输过程中不可避免的会发生差错，即出现误码，主要有两个方面 信道不理想造成的符号间干扰 噪声对信号的干扰 差错又可以分为两类 1.随机差错，又称为独立差错，是指那些相互独立互补相关的差错。 产生原因：随机噪声（热噪声） 2.突发差错，是指成串出现的差错，错码之间有相关性，一个差错可能会影响到后面一串字符。 产生原因：脉冲噪声（雷电等） 差错控制方法 检错重发，简称ARQ 原理 发送端：对数据序列进行分组编码，并加入少量的监督码元使之具有一定的检错能力，能够发现错误的码元。 接收端：收到码组后，按一定规则对其进行有无错误的判断，并把判决结果通过反向信道送回发送端。 如有错误，发送端把前面发出的信息重新传送一次，知道接收认为已经正确接收到信息为止。 通常有三种重发方式：停止等待重发ARQ、回退N帧重发ARQ、选择性重发ARQ。 优缺点：编码效率较高、解码设备教简单、需要反向信道，实时性差。 前向纠错，简称FEC。 原理 发送端：编码器采用教复杂的编码方法，将输入数据序列变换程在编码时能够纠正错误的码组。 接收端：编码器根据编码规则检验出错误的位置并自动纠正。 优点：不需要反向信道，实时性好。 缺点：所选择的监督码必须与信道的错码贴密切配合，否则很难达到降低错码率的要求：为了纠正较多的错码，纠错设备较复杂，要求附加的监督码也较多，传输效率很低。 混合纠错，是上述两种方式的结合 原理 发送端：发出同时具有检错和纠错的能力的码组。 接收端：收到码组后，检查错码情况，如果纠错能力高于错码，则自行纠正，如果干扰严重，错误很多，超出纠正能力，但能检测出来，则经反向信道要求发端重发。 优缺点：在实时性和复杂性方面是前向纠错和检错重发方式的折中。 反馈校验，IRQ 原理 发送端：比较发送的数据序列和送回的数据序列，从而发现是否有错误，并把认为错误的数据序列的元数据再次传送，知道发端没有发现错误为止。 接收端：把收到的数据序列全部由反向信道送回发端。 优点：不需要纠错、检错的编码器，设备简单。 缺点：需要和前向信道相同的