十四、数据通信技术

一、计算通信技术

计算机网络是计算机和网络相结合的产物,通信技术主要实现的就是将0和1数据在信道上从一端准确、高效的传到另一端

二、数据通信基础

1、数据与信息
数据:是传递信息的实体,如文字,数字,也就是数据是在传递一种信息
信息:也就是数据所表达的意思内涵,数据和信息是互相的
数据是在传达一种信息,而信息又要通过数据来表达出来

2、信号:数据的电器或电磁表现,是数据在传输过程中的存在形式,也就是数据在网络中传输是 叫信号
分为两大来:模拟信号和数据信号

  • 模拟信号:连续变化的信号,如正弦波,语音信号,主要特征表示是幅度、频率、相位
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  • 数据信号:离散的、不连续的信号,如方波,主要特征是高电平(1),低电平(0)
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3、信道
信道:传输信号的物理通道,一条通信信号往往包含一条发送信道和一条接收信道
信源:信息的源头,也就是发送数据的一方,发起通信、发送数据的设备或人
新宿:信息的目的地,也就是数据接收的一方,接收通信、接收网络的设备或人
三者关系:信源 -》 信道 -〉 新宿

三、通信模型

也就是一次完整的数据传输到数据接收的过程


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[信源] -> [发送器] -> [传输系统] -> [接收器] -> [信宿]
                ↑                    ↑
            编码/调制            解码/解调

信源:产生数据的设备(如你的电脑)。
发送器:对数据进行编码或调制,使其适合在信道上传输(如网卡)。
传输系统:可能是简单的传输线,也可能是复杂的网络。
接收器:对信号进行解码或解调,还原出原始数据。
信宿:接收数据的最终设备(如网站服务器)。

四、性能指标:衡量通信系统的“好坏”

1、速率

  • 码元传输速率:单位时间内传输的码元个数,单位是波特
  • 信息传输速率:单位时间内传输的二进制比特数,也叫比特率,单位是比特/秒

2、误码率
公式:误码率 = 传输比特数/总传输的比特数
一段时间内,传输的比特数占总传输数的比例,用来衡量通信系统的可靠性重要指标
出错传输比特数/总传输比特数越小,越可靠

3、宽带(B)
信道的“宽带”,理论上决定了信道的最高数据传输速率,也就是类似告诉公路上的最高速度,每秒钟信道上能传输的最大二进制的位数;
公式:
宽带 = 最高频率和最低频率之差,单位是赫兹HZ

4、信噪比(S/N)
信噪比 = 信号功率 / 噪声功率 ,越大越好,说明信号功率越好,表示方法S/N、10 lg(s/n )单位:dB

5、时延
数据从网络的一端传送到另一端所需的时间

6、信道容量
补充:信道容量计算也是在指计算公式,在理想条件下,一个特定信道理论上所能实现的最高无差错传输速率,单位是比特/秒

就像一条高速公路:
信道容量 = 这条路的最高限速(比如120公里/小时)。
数据速率 = 你实际开车的速度(可能因为堵车、车况等原因,只能开到100公里/小时)。
计算公式:

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五、数据传输方式

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频带传输补充.png
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补充下基带编码中的三种不同编码方式


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