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第二章 数据通信基础 2.1 概念和术语 2.2 数据通信基础理论 2.3 传输介质 2.4 编码与调制 2.5 复用 2.6 调制解调器 2.7 物理层接口 物理层的基本概念 物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即： 机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 规程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 电信领域使用的电磁波的频谱 极低频 ELF (Extremely Low Frequency) 3-30Hz 　　超低频 SLF (Super Low Frequency) 30-300Hz 　　特低频 ULF (Ultra Low Frequency) 300-3000Hz 　　甚低频 VLF (Very Low Frequency) 3-30KHz 　　低频 LF ( Low Frequency) 30-300KHz 　　中频 MF (Medium Frequency) 300-3MHz 　　高频 HF (High Frequency) 3-30MHz 　　甚高频 VHF (Very High Frequency) 30-300MHz 　　特高频 UHF (Ultra High Frequency) 300-3000MHz 　　超高频 SHF (Super High Frequency) 3-30GHz 　　极高频 EHF (Extremely High Frequency) 30-300GHz 2.1 概念和术语 2.1.1 数据 2.1.2 信号 2.1.3 传输 2.1.4 传输方式 2.1.1 数据 信息：客观事物属性和相互关系的表征 数据：信息的表现 信息是在人们之间传递的知识，数据是信息的具体表现形式，其本身是各种各样的物理符号或它们的组合 模拟数据 音频（例如：无线广播） 视频（例如：电视） 数字数据 计算机存储的文本文件（例如：*.doc） 编解码后的多媒体文件（例如：*.mp3） 2.1.2 信号 信号 信号是数据的电子或电磁编码，数据必须经过编码转换为电信号后才能在传输介质中传输 模拟信号与数字信号 模拟信号和数字信号 通信的基本要求 通信的双方完成一次通信需要满足三个基本要求： 一是双方有通信的愿望 二是通信的双方之间有信息传递的信道，也即是说通信要经过传输介质以及有关的传输设备 三是通信双方要遵循通信的规则和约定，即通信双方按照通信协议传输信息，并能理解这些通信协议 信道 信道与电路并不等同，信道表示信号的通路，一般是用来表示向某一个方向传输信息的媒体 一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道 信道与传输介质也是有区别的 传输介质是指用于连接两个或多个网络节点的物理传输线路 通信信道建立在传输介质之上 包括传输介质和通信设备 差错率/误码率 由于噪声的影响和信道带宽的限制，信号可能发生失真. 差错率/误码率：传输比特总数与其中出错比特数的比值 Pe = 出错比特数传输/比特总数 例： 传输10000bit, 有2bit出错， Pe ＝ 2/10000 差错率越高表示信道的质量越差 信道的差错率与信号的传输速率和传输距离成正比 失真不严重 失真严重 2.1.3 传输 传输是指将信号从发送传到接收端，并且在接收端进行恢复 模拟传输和数字传输 数字传输的优点 数字器件的体积和价格的降低 数据转发器，减少错误累计 多路复用简单、高效 安全和必威体育官网网址 综合性 2.1.4 传输方式 并行传输和串行传输 串行（serial）通讯，每个字符的二进制位按位排列进行传输，速度慢，但传输距离相对较远，鼠标口和USB口都是串行端口； 并行（parallel）通讯，每个字符的二进制位使用多条数据线同时进行传输，传输速度相对要快些，但传输距离相对不能太远，计算机内部数据传输一般都是采用这种方法，标准打印口是属并行端口 异步方式和同步方式 异步传输以字符为独立的传输单位。 同步传输时，数据块以稳定的比特流的形式传输 异步传输举例 字符内部的各个比特采用固定的时间模式，每个字符独立传输，字符之间间隔任意，用独特的起始位和终止位来限定每个字符。传输效率较低 异步传输和同步传输 2.2 数据通信基础理论 话音信号 话音信号的标准带宽为300Hz～3400Hz 音乐信号（CD音质） 要求的带宽是20Hz ~ 20KHz 电视信号(PAL或NTSC制式) 电视信号的带宽约为4.2MH