典型的数据通信类型

 

 数据通信相关术语

数据:传送信息的实体,通常是有意义的符号序列

信号:数据的电气/电磁的表现,是数据在传输过程中的几种形式

信源:产生和发送数据的源头

信宿:接受数据的终点

信道:信号的传输媒介,一般用来表示向某个方向传送信息的介质

通信的三种基本方式:1)单工通信2)半双工通信3)双工通信

 两种数据传输方式:1)串行传输(费用低,速度慢,适合远距离)2)并行传输(速度快,费用高,适合近距离)

码元

码元:码元是指一个固定时长(0、1持续的时间是相同的)的信号波形(数字脉冲),代表不同离散数值的基本波形,是数字通信中数字信号的计量单元。(1码元可以携带多个比特的信息量,在二进制编码时,只有两种不同的码元,一种代表0状态,另一种代表1状态)

K进制码元:例如四进制码元,代表码元的离散状态有四个(00,01,10,11),四种高低不同的信号波形

码元传输速率(脉冲个数或信号变化的次数):1s能往信道上传输多少个码元,单位是码元

信息传输速率:表示1s能够传输二进制码元的个数(即比特数)

关系:若一个码元携带Nbit的信息量,则M Baud的码元传输速率所对应的信息传输速率为M×N bit/s。

奈式准则

失真

 

 

影响失真程度的因素:1)码元传输速率2)信号传输距离3)噪声干扰4)传输媒体质量

 码间串扰:接收端收到的信号波形失去了码元之间清晰界限的现象

奈式准则(奈奎斯特定理):

在理想低通(无噪声,带宽受限)条件下,为了避免码间串扰,极限码元传输速率为2W Baud,W是信道带宽,单位是Hz。 

理想低通信道下的极限数据传输率=2WlogV

注意:

1)在任何信道中,码元传输速率是有上限的。超过这个上限,就会出现严重的码间串扰问题,使接收端对码元的完全正确识别成为不可能。

2)信道的频带越宽(即能通过的高频分量越多),就越可以用更高的速率对码元进行有效传输

3)奈式准则给出了码元传输速率的限制,但没有对信息传输速率给出限制

4)由于码元的传输速率受奈式准则的制约,所以要提高数据的传输速率,就必须设法使每个码元能携带更多个比特的信息量,这就需要采用多元调制方法

信道的极限数据传输率=Wlog(1+S/N)

香农定理

信噪比=信号的平均功率/噪声的平均功率

定义:在带宽受限且有噪声的信道中,为了不产生误差,信息的数据传输速率有上限值。

编码和调制

数据转换为数字信号的手段称为编码

数据转换为模拟信号的手段称为调制

传输介质

 

屏蔽双绞线非屏蔽双绞线的区别在于外层是否有金属缠绕的保护层。

光纤可分为:1)多模光纤2)单模光纤(区别在于输入光纤是否沿多个方向射入,多模光纤容易受噪声影响,传输距离远时容易失真,适合近距离;单模光纤损耗小,适合远距离传输)

 

非导向型传输介质