廣告1、基本概念、基本術(shù)語(yǔ)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
1.基本概念和基本術(shù)語(yǔ)
數(shù)據(jù)：能夠由計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字、字母和符號(hào)等具有一定意義的實(shí)體。
分類：模擬數(shù)據(jù)可以在一定的數(shù)據(jù)區(qū)域中取連續(xù)的值，如聲音和圖像；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)只能取離散的數(shù)值，如整數(shù)、二進(jìn)制序列。
信號(hào)：是數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)形式。
分類：從通信的發(fā)送端所產(chǎn)生的信號(hào)形式來(lái)看
模擬信號(hào)：在各種介質(zhì)上傳送的連續(xù)變化的電磁波。
數(shù)字信號(hào)：在介質(zhì)上傳送的電壓脈沖序列。從通信線路上傳送的信號(hào)來(lái)看
基帶信號(hào)：將數(shù)字信號(hào)1或0直接用兩種不同的電壓來(lái)表示，在線路上傳輸。
寬帶信號(hào)：將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)。
信道：一般用來(lái)表示某一個(gè)方向上傳送信息的媒體。
分類：傳送模擬信號(hào)的模擬信道和傳送數(shù)字信號(hào)的數(shù)字信道。
信號(hào)的傳輸方式：
模擬傳輸：將信息在傳輸介質(zhì)中以模擬信號(hào)傳輸?shù)膫鬏敺绞健?nbsp;
數(shù)字傳輸：將信息在傳輸介質(zhì)中以數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)膫鬏敺绞健?br>2.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信：依據(jù)通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)功能單元之間傳遞數(shù)據(jù)信息的技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與終端、終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：是通過(guò)數(shù)據(jù)電路將分布在原地的遠(yuǎn)程終端設(shè)備如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理的系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成：主要由遠(yuǎn)程終端設(shè)備、數(shù)據(jù)電路、中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三部分組成。

數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE：由數(shù)據(jù)輸入設(shè)備（數(shù)據(jù)源）、數(shù)據(jù)輸出設(shè)備（數(shù)據(jù)宿）和傳輸控制器組成。 
數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備DCE：是DTE與傳輸信道的接口設(shè)備，在DTE和傳輸線路之間提供信號(hào)變換和編碼功能，并負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接。
常用的DCE有調(diào)制解調(diào)器和數(shù)據(jù)服務(wù)單元。 
1.遠(yuǎn)程終端設(shè)備：使用一般終端，具有一定的數(shù)據(jù)處理能力及發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的能力，屬于數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE。
2.數(shù)據(jù)電路：由傳輸信道（傳輸線路）及兩端的數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備DCE組成，位于遠(yuǎn)程終端設(shè)備和中央計(jì)算機(jī)之間，為數(shù)據(jù)通信提供數(shù)字傳輸信道。
傳輸信道包括通信線路和通信設(shè)備。
3.中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：由通信控制器及主機(jī)構(gòu)成，也屬于DTE。
通信控制器：是對(duì)DTE的信號(hào)進(jìn)行差錯(cuò)控制、終端接續(xù)控制、傳輸順序控制、切斷控制等，同時(shí)將線路的信號(hào)從并行轉(zhuǎn)成串行或反之。
主機(jī)則主要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2、模擬傳輸系統(tǒng)
1.模擬數(shù)據(jù)以模擬信號(hào)傳輸
傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)，采用分級(jí)交換；長(zhǎng)途干線采用頻分復(fù)用的傳輸方式，即所謂的載波電話。
2.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以模擬信號(hào)傳輸
在模擬信道中進(jìn)行數(shù)字傳輸，必須先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)！

解決辦法：選取某一頻率的正（余）弦模擬信號(hào)作載波信號(hào)，運(yùn)載所要傳送的數(shù)字信號(hào)。
實(shí)現(xiàn)的具體方法：用要傳送的數(shù)字信號(hào)改變載波的幅值、頻率或相位，然后使之在信道上傳送，到達(dá)信道的另一端再將數(shù)字信號(hào)從載波上提取出來(lái)。

調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)放到載波上去的過(guò)程，即將數(shù)字信號(hào)變換模擬信號(hào)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)設(shè)備稱為調(diào)制器（Modulator）；
解調(diào)：是從載波上提取信號(hào)的過(guò)程，即將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)設(shè)備稱為解調(diào)器（DEModulator）。
調(diào)制解調(diào)器（MODEM）是既能實(shí)現(xiàn)調(diào)制又能實(shí)現(xiàn)解調(diào)的設(shè)備。
1.調(diào)制方法
①調(diào)幅（AM）：即載波的幅度隨數(shù)字信號(hào)的值改變，也稱為幅移鍵控法ASK。
特點(diǎn)：技術(shù)簡(jiǎn)單，抗干擾性較差，適合光纜使用。 
②調(diào)頻（FM）：即載波的頻率隨數(shù)字信號(hào)的值改變, 也稱為頻移鍵控法FSK。
特點(diǎn)：抗干擾性較高，但所占頻帶較寬，是常用的一種調(diào)制方法。③調(diào)相（PM）:即載波的相位隨數(shù)字信號(hào)的值改變，也稱為相移鍵控法PSK。
特點(diǎn)：抗干擾性較高，數(shù)據(jù)傳輸速率高，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。

調(diào)相又可以分為：
絕對(duì)調(diào)相：用固定的不同相位分別代表數(shù)字信號(hào)1和0。
相對(duì)（差分）調(diào)相：用相對(duì)最近前一組位相位的變化來(lái)代表數(shù)字信號(hào)。 
相對(duì)調(diào)相比絕對(duì)調(diào)相更易實(shí)現(xiàn)，且具有更好的抗干擾性和更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。
2.調(diào)制解調(diào)器
按調(diào)制方法分可分為：調(diào)頻調(diào)制解調(diào)器、調(diào)相調(diào)制解調(diào)器和復(fù)合調(diào)制的調(diào)制解調(diào)器；
按數(shù)據(jù)率分可分為：低速調(diào)制解調(diào)器（低于600bps）、中速調(diào)制解調(diào)器（600bps-9600bps）和高速調(diào)制解調(diào)器（高于9600bps）；
按撥號(hào)方式分可分為：手動(dòng)撥號(hào)和自動(dòng)撥號(hào)；
此外，還可分為內(nèi)插和外接式調(diào)制解調(diào)器等等。
3.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以數(shù)字信號(hào)傳輸，但需對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蛯?shí)現(xiàn)通信雙方的信號(hào)同步。
常用編碼：不歸零碼、歸零碼、曼徹斯特碼和差分曼徹斯特碼。

單極性不歸零碼：用零電壓代表“0”，用正電壓代表“1”，采樣時(shí)間為每個(gè)碼元時(shí)間的中間點(diǎn),判決門(mén)限為半幅度電平。
不歸零碼NRZ是一種最簡(jiǎn)單和最原始的編碼方式，可分為單極性不歸零碼和雙極性不歸零碼。 優(yōu)點(diǎn)：有效利用了帶寬，簡(jiǎn)單，低頻相應(yīng)性能較好。
缺點(diǎn)：當(dāng)連續(xù)發(fā)送“1”或“0”時(shí)，難以確定每位的開(kāi)始或結(jié)束。

雙極性不歸零碼用負(fù)電壓代表“0”，用正電壓代表“1”，采樣時(shí)間為每個(gè)碼元時(shí)間的中間點(diǎn)，但判決門(mén)限為零電平。
不歸零碼NRZ
是一種最簡(jiǎn)單和最原始的編碼方式，可分為單極性不歸零碼和雙極性不歸零碼。 優(yōu)點(diǎn)：有效利用了帶寬，簡(jiǎn)單，低頻相應(yīng)性能較好。
缺點(diǎn)：當(dāng)連續(xù)發(fā)送“1”或“0”時(shí)，難以確定每位的開(kāi)始或結(jié)束。

單極性歸零碼：發(fā)送“1”信號(hào)時(shí)發(fā)出一個(gè)短于一個(gè)碼元時(shí)間寬度的正脈沖，發(fā)送“0”信號(hào)時(shí)，則完全不發(fā)出任何電流。
歸零碼特點(diǎn)：每一個(gè)碼元脈沖間要有間隔，脈沖寬度比碼元間隔短，其采樣時(shí)間和判決門(mén)限與不歸零碼類似。
歸零碼優(yōu)點(diǎn)：接收端可以從收到的脈沖間隔中得到同步信息。
歸零碼缺點(diǎn)：當(dāng)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間“0”碼時(shí)，同步信號(hào)將會(huì)丟失。

雙極性歸零碼：發(fā)送“1”信號(hào)時(shí)發(fā)出一個(gè)短于一個(gè)碼元時(shí)間寬度的正脈沖，發(fā)送“0”信號(hào)時(shí)發(fā)出短于一個(gè)碼元時(shí)間寬度的負(fù)脈沖，其余時(shí)間則不發(fā)出任何電流。
歸零碼特點(diǎn)：每一個(gè)碼元脈沖間要有間隔，脈沖寬度比碼元間隔短，其采樣時(shí)間和判決門(mén)限與不歸零碼類似。
歸零碼優(yōu)點(diǎn)：接收端可以從收到的脈沖間隔中得到同步信息。
歸零碼缺點(diǎn)：當(dāng)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間“0”碼時(shí)，同步信號(hào)將會(huì)丟失。

單極性歸零碼：發(fā)送“1”信號(hào)時(shí)發(fā)出一個(gè)短于一個(gè)碼元時(shí)間寬度的正脈沖，發(fā)送“0”信號(hào)時(shí)，則完全不發(fā)出任何電流。
歸零碼特點(diǎn)：每一個(gè)碼元脈沖間要有間隔，脈沖寬度比碼元間隔短，其采樣時(shí)間和判決門(mén)限與不歸零碼類似。
歸零碼優(yōu)點(diǎn)：接收端可以從收到的脈沖間隔中得到同步信息。
歸零碼缺點(diǎn)：當(dāng)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間“0”碼時(shí)，同步信號(hào)將會(huì)丟失。

雙極性歸零碼：發(fā)送“1”信號(hào)時(shí)發(fā)出一個(gè)短于一個(gè)碼元時(shí)間寬度的正脈沖，發(fā)送“0”信號(hào)時(shí)發(fā)出短于一個(gè)碼元時(shí)間寬度的負(fù)脈沖，其余時(shí)間則不發(fā)出任何電流。
歸零碼特點(diǎn)：每一個(gè)碼元脈沖間要有間隔，脈沖寬度比碼元間隔短，其采樣時(shí)間和判決門(mén)限與不歸零碼類似。
歸零碼優(yōu)點(diǎn)：接收端可以從收到的脈沖間隔中得到同步信息。
歸零碼缺點(diǎn)：當(dāng)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間“0”碼時(shí)，同步信號(hào)將會(huì)丟失。

曼徹斯特碼：是自帶同步信號(hào)的編碼，常用于局域網(wǎng)的傳輸。
特點(diǎn)：每一位中間均有一次跳變，該跳變既作為時(shí)鐘信號(hào)又作為數(shù)據(jù)信號(hào)；每位編碼的前半位表示數(shù)據(jù)信號(hào)的實(shí)際取值，后半位與之相反。
優(yōu)點(diǎn)：克服了不歸零碼和歸零碼的同步信號(hào)丟失問(wèn)題。
4.模擬數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)傳輸
數(shù)字傳輸?shù)倪^(guò)程:
發(fā)送端：將模擬信號(hào)通過(guò)編碼器（Coder）變換為數(shù)字信號(hào)。
接收端：將收到的數(shù)字信號(hào)用解碼器（Decoder）還原成模擬信號(hào)。
編碼解碼器(Codec):既有編碼功能又有解碼功能的裝置。

脈碼調(diào)制技術(shù)(Pulse Code Modulation-PCM)：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)的技術(shù)，常用于對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行處理。
脈碼調(diào)制過(guò)程的三個(gè)步驟：采樣、量化和編碼。
1.采樣：按照一定的時(shí)間間隔采樣測(cè)量模擬信號(hào)幅值。
采樣定理：只要采樣頻率不低于模擬信號(hào)最高頻率的2倍，就可以從采樣脈沖信號(hào)無(wú)失真的恢復(fù)出原來(lái)的模擬信號(hào)。
2.量化：將采樣點(diǎn)測(cè)得的信號(hào)幅值分級(jí)取整的過(guò)程。
經(jīng)過(guò)量化后的樣本幅度為離散的整數(shù)值，而不是連續(xù)的值。
3.編碼：用相應(yīng)位數(shù)的二進(jìn)制碼表示已經(jīng)量化的采樣樣本的量級(jí)。
如果有N個(gè)量化級(jí)，則二進(jìn)制位的位數(shù)為log2N。

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