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第2章 数据通信基础 数据通信的基本概念 多路复用技术 交换技术 传输介质 信号 信号（Signal）是数据在传输过程中的表示形式。 信号种类：模拟信号和数字信号 模拟信号：时间上连续，包含无穷多个值 数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的预定值 例： A在键盘输入了字母SUN,计算机01010101给了Modem,解释图中的信息、数据、编码、信号各是什么。B得到了什么？ 4.数据编码 不同类型的信号在不同类型的信道上传输有4种组合， 每一种相应地需要进行不同的编码处理。 数据：模拟数据、数字数据 信号：模拟信号、数字信号 信道：模拟信道、数字信道 模拟传输和数字传输 编码和调制 用数字信号承载数字或模拟数据——编码 用模拟信号承载数字或模拟数据——调制 (1) 数字数据的数字信号编码 不归零制(NRZ，Non-Return to Zero) （1）??? 编码规则 （2）??? 非归零编码的特点与同步信号 （3）??? 非归零编码的应用 计算机串口与调制解调器之间使用的就是基带传输中的非归零码技术。 二进制数字0、1分别用两种电平来表示。 常用－5V表示0，＋5V表示1。 缺点：存在直流分量，传输中不能使用变压器； 不具备自同步机制，必须使用外同步。 曼彻斯特编码(Manchester code) 用电压的变化表示0和1。 规定在每个码元的中间发生跳变： 高 →低的跳变——1，低→高的跳变——0 ∵每个码元中间都要发生跳变，接收端可将此变化提取出来作为同步信号，使接收端的时钟与发送设备的时钟保持一致。 ∴曼彻斯特编码也称为自同步码（Self-Synchronizing Code）。它具有自同步机制，无需外同步信号。 缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据速率的2倍）。 差分曼彻斯特编码(Differential Manchester code) 与曼彻斯特编码相同，在每个码元的中间，信号都会发生跳变；不同之处在于： 用在码元开始处有无跳变来表示0和1 ： 码元开始处有跳变——0 码元开始处无跳变——1 三种数字编码的波形图 (2) 数字数据的模拟信号编码 三种常用的调制技术： 1） 幅移键控ASK(Amplitude Shift Keying)，调幅 2） 频移键控FSK(Frequency Shift Keying)，调频 3） 相移键控PSK(Phase Shift Keying) ，调相基本原理：用数字信号对载波的不同参量进行调制。 ASK：用载波的两个不同振幅表示0(0v)和1(+5v) FSK：用载波的两个不同频率表示0(1.2KHz)和1(2.4KHz) PSK：用载波的起始相位的变化表示0 (同相)和1(反相) (3) 模拟数据的数字信号编码 编码后的信号称为PCM（脉码调制信号） PCM转换过程举例 6. 数据通信方式 通信方式 ? 单工：数据单向传输（无线电广播） ? 半双工：数据可以双向传输，但不能在同一时刻双向传输（对讲机） 　　若想改变信息的传输方向，需要利用开关进行切换。 ? 全双工：数据可同时双向传输（电话） 两个方向的信号共享链路带宽： 1）链路具有两条物理上独立的传输线路，或 2）将带宽一分为二，分别用于不同方向的信号传输 多路复用技术其工作原理： 　　 首先，将一个区域的多个用户信息，通过多路复用器（MUX）汇集到一起；然后，将汇集起来的信息群通过一条物理线路传送到接收设备；最后，接收设备端的MUX将信息群分离成单个的信息，并将其一一发送给多个用户。 1.频分多路复用FDM 原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每个用户占用一个频率通道。频率通道之间留有防护频带。 原理：把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个通道（时隙） ，每个用户占用一个通道传输数据。 统计(异步)TDM——STDM 　 TDM的缺点：某用户无数据发送，其他用户也不能占用该通道，将会造成带宽浪费。 　改进：统计时分多路复用（STDM），用户不固定占用某个通道，有空槽就将数据放入。 3.波分复用Wave Division Multiplexing 原理：整个波长频带被划分为若干个波长范围，每个用户占用一个波长范围来进行传输。 数据报和虚电路 网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有