数据通信与传输的基础知识
数据通信基础知识
数据通信基础知识数据通信是现代社会中不可或缺的一部分，它依赖于各类不同的网络技术、传输媒介以及各种通信设备来实现信息的传输。
数据通信作为计算机网络的一个分支领域，在信息技术的发展历史中，一直扮演着至关重要的角色。
因此，对于数据通信的基础知识的掌握，对于从事计算机行业的人员来说显得格外重要。
一、数据通信的基本概念数据通信指的是通过各种可以传输数据的设备或网络工具将数据以特定的格式从一处传输到另一处的通信过程。
数据本身是以二进制编码方式来存储和传输，这种编码方式只包括数字0和1。
在数据通信领域，每一个0和1被定义为一个比特，也就是二进制信息位。
数据通信是实现计算机之间连接的基础，我们是通过数据通信技术将计算机与其他设备和网络连接起来。
二、数据通信的主要组成部分1.信源：信源指的是产生和发送信息的物理设备。
比如计算机、手机等都是信源的代表。
信源产生的数据信号可能是按照数字或者模拟信号来产生。
2.编码器：在数据信号经过信源后，信源产生的信号不一定是经过处理的二进制码流，因此需要对信源产生的信号进行编码操作，将原始信号转换为正确的数码形式，这就要用到编码器。
3.信道：信道就是传输信息信号的传输媒介，信道的种类很多，例如：电缆、光纤、无线电波等等。
4.解码器：按照收发双方协议规定，收到的信息信号需要进行解码操作，将数码形式转换为指定的信号形式并还原原始信息。
5.信宿：信宿是指接收信息的物理设备，例如计算机、手机等。
三、数据通信的传输模式在数据通信中有两种主要的传输模式：串行传输和并行传输。
串行传输：串行传输是指每一个二进制数位依次流动地发出，它的传输速度比并行传输要慢很多，但是传输的反差强度高。
串行传输通常应用在一些要求传输距离较远、传输速度较慢但是信号质量要求比较高的场合，如电子标签、传感器等。
并行传输：并行传输就是将多个二进制数同时传输，它的传输速度比串行传输要快，但受到电磁干扰的影响也比串行传输严重。
第2章 数据通信基础知识(4学时)
并/串 串 转换器
串 /并 并 转换器
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2.2.2 信道的通信方式
按照信号传送方向与时间的关系， 按照信号传送方向与时间的关系 ， 信道的通信方式 可以分为单工 半双工和全双工三种 单工、 三种。 可以分为单工、半双工和全双工三种。 1. 单工通信 单工方式指通信信道是单向信道， 单工方式指通信信道是单向信道 ， 数据信号仅沿一 个方向传输，发送方只能发送不能接收， 个方向传输 ， 发送方只能发送不能接收 ， 而接收方只能 接收而不能发送，任何时候都不能改变信号传送方向。 接收而不能发送 ， 任何时候都不能改变信号传送方向 。 例如，无线电广播和电视都属于单工通信。 例如，无线电广播和电视都属于单工通信。
1、并行通信 数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输。 数据以成组的方式在多个并行信道上同时进行传输。 方式：将构成1 方式：将构成1个字符代码的几位二进制比特分别通过几个并 行的信道同时传输， 并行传输中一次传送8个比特。 行的信道同时传输，如，并行传输中一次传送8个比特。 优缺点：速度快，但发送端与接收端之间有若干条线路， 优缺点： 速度快 ，但发送端与接收端之间有若干条线路 ，费 用高， 适合于近距离和高速率的通信。 用高， 仅适合于近距离和高速率的通信。 并行通信在计算机内部 总线以及并行口通信中已经得到广泛应用。 总线以及并行口通信中已经得到广泛应用。
发送端 主机
数据的单方向性
接收端 显示器
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2. 半双工通信 半双工通信是指信号可以沿两个方向传送， 半双工通信是指信号可以沿两个方向传送，但同一 时刻一个信道只允许单方向传送， 时刻一个信道只允许单方向传送，即两个方向的传输只 能交替进行。当改变传输方向时， 能交替进行。当改变传输方向时，要通过开关装置进行 切换。 切换。
计算机网络数据通信的基础知识
2.1 数据通信的基本概念
4. 通信系统模型
通信的三个要素：信源、信宿和信道
信源：一次通信中产生和发送信息的一端
信宿：一次通信中接收信息的一端 信道：信源和信宿之间传送信息的通道，以通信线路为物质基础
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2.1 数据通信的基本概念
2.1.2 数据通信系统的主要构成
2.1 数据通信的基本概念
1. 数据传输系统（通信子网）的组成：
传输线路：信息的传输路径（包括传输介质和中继设备）
传输介质：有线的（如同轴电缆、光纤，双绞线等），无线 的（微波、无线电、红外线等）
中继设备：信号在传输过程中有衰减，每隔一定距离需要对 传输信号放大、恢复信号幅度和相位后继续传送
调制解调器
表示。 ➢ 当传输的信号速率超过信道的最大信号速率时，就会产生失真。
➢ 信道容量是衡量一个信道传输数字信号能力的重要参数。
“带宽”同“速率”之间关系如何？
由于信道带宽总是有限的，以及信道干扰的存在，信道的数据 传输速率总会有一个上限，并且和带宽有相应关系。
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频带，单位用赫兹（Hz）表示。 信道带宽是由信道的物理特性所决定的，例如，电话线路的频率
范围在300～3400Hz，则它的信道带宽300～3400Hz ；
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2.2 信道及其主要特征
2.信道容量（信道最大数据传输速率 ）：
➢ 单位时间内信道上所能传输的最大比特数，用每秒比特数（bps）
0 100 10 1 A B
码元 信息比特
数据传输与通信协议的基础知识
数据传输与通信协议的基础知识随着科技的不断发展，数据传输和通信协议成为了现代社会不可或缺的重要基础。
在信息时代，我们需要将数据从一个地方传输到另一个地方，并确保数据的安全、完整和准确性。
本文将介绍数据传输和通信协议的基础知识，包括数据传输的方式、通信协议的概念和常见的通信协议。
首先，让我们来了解数据传输的方式。
数据传输是指将数据从一个设备传输到另一个设备的过程。
数据传输可以通过物理媒介（如电缆、光纤等）或无线媒介（如无线电波、红外线等）进行。
常见的数据传输方式有串行传输和并行传输。
串行传输是指逐位地传输数据，一次只传输一个比特。
串行传输速度较慢，但可以通过增加传输通道的数量来提高传输速度。
串行传输适用于长距离传输和高精度传输。
与串行传输相对，并行传输是指一次传输多个比特。
并行传输速度较快，但受限于传输通道的数量。
并行传输适用于短距离传输和并行计算。
为了确保数据的安全、完整和准确性，通信协议被引入到数据传输过程中。
通信协议是一种规范或约定，用于管理数据传输和通信的整个过程。
通信协议定义了数据传输的格式、错误检测和纠正机制、数据压缩和加密等功能。
通信协议有许多不同的层次，每个层次负责特定的功能。
其中，最常见的通信协议是TCP/IP协议栈，它是互联网上数据传输和通信的基础。
TCP/IP协议栈分为四个层次：物理层、数据链路层、网络层和传输层。
物理层是最底层的层次，负责将比特流转换为电信号，并通过物理媒介进行传输。
数据链路层负责将物理层传输的比特流划分为数据块，并添加头部和尾部信息，以便于数据传输和错误检测。
网络层是TCP/IP协议栈中的核心层次，负责将数据包从源节点传输到目标节点。
网络层使用IP地址将数据包传输到正确的目标节点，并通过路由选择算法选择最佳路径。
传输层负责在源节点和目标节点之间建立可靠的数据传输连接。
最常见的传输层协议是传输控制协议（TCP），它提供了面向连接的可靠数据传输和错误恢复机制。
数据通信基础知识
数据通信基础知识在当今数字化的时代，数据通信已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常使用的手机与朋友聊天、发送电子邮件，到企业之间的大规模数据传输和全球范围内的信息共享，数据通信的身影无处不在。
那么，什么是数据通信？它又是如何工作的呢？让我们一起来探索数据通信的基础知识。
一、数据通信的定义和重要性数据通信，简单来说，就是在不同的地点之间以数字形式传输数据的过程。
这些数据可以是文本、图像、音频、视频或其他任何形式的信息。
数据通信的重要性不言而喻。
它使得人们能够迅速、准确地获取和传递信息，大大提高了工作效率和生活质量。
比如，在医疗领域，医生可以通过数据通信远程诊断病情，为患者提供及时的治疗建议；在教育领域，学生可以在线学习丰富的课程资源，不受时间和空间的限制；在商业领域，企业可以实时监控库存和销售数据，做出更明智的决策。
二、数据通信的基本要素要实现有效的数据通信，需要以下几个基本要素：1、发送方和接收方发送方是产生数据并将其发送出去的设备或个人，而接收方则是接收并处理这些数据的设备或个人。
2、数据数据是通信的内容，可以是各种形式的信息。
3、信号信号是数据的物理表现形式，比如电信号、光信号等。
4、传输介质传输介质是信号传输的通道，常见的有双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波等。
5、协议协议是通信双方遵循的规则和标准，确保数据能够正确、有序地传输和理解。
三、数据通信的传输方式数据通信有两种主要的传输方式：串行传输和并行传输。
串行传输是逐位地传输数据，一次只传输一位。
这种方式虽然速度相对较慢，但成本较低，适用于长距离通信。
并行传输则是同时传输多位数据，速度较快，但成本较高，通常用于短距离通信，如计算机内部的数据传输。
四、数据通信的网络类型1、局域网（LAN）局域网通常覆盖一个较小的地理区域，如办公室、学校或家庭。
它具有较高的传输速度和较低的误码率。
2、城域网（MAN）城域网覆盖的范围比局域网大，一般是一个城市。
数据通信基础知识
细缆（便宜的同轴电缆） 细缆（便宜的同轴电缆）
非中继传输距离185米 米 非中继传输距离 Rmax=10 Mbps
铜芯 绝缘层 外导体 屏蔽层
宽带电缆
非中继传输距离<100km 非中继传输距离 Rmax= 900Mbps 传有线电视
保护套
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3.3 光纤
光纤--由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成的 光纤 由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成的 。
需要具有两条物理上独立的传输线路； 需要具有两条物理上独立的传输线路； 或者需要具有一条物理线路上的两个信道，分别用于不同方向 或者需要具有一条物理线路上的两个信道， 的信号传输。 的信号传输。
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3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 红外线（毫米波） 激光
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双绞线的连接标准
色彩标记和连接方法： 色彩标记和连接方法： 线对 色彩码 白蓝， 白蓝，蓝 1 白橙，橙 2 白绿，绿 3 4
白棕，棕
1 2 3 4 5 6 7 8
直连线 EIA-568A
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
交叉线 EIA-568B
1 2 3 4 5 6 7 8
......⑶
2
比特率
或 B = R / log2 N
= 波特率 * log
(Baud)
N
......⑷
[例1]采用四相调制方式，即N=4，且一个数字脉冲信号 例 采用四相调制方式， ， 采用四相调制方式 的宽度T=833x10-6秒,则： 的宽度 （1） f = 1/（833*10-6 ）= 1200 Hz （2）R=1/T*log2N=1/(833x10-6)*log24=2400 (bps) （3）B=1/T=1/(833x10-6)=1200 (Baud)
数据通信的基础知识与物理传输媒体
数据通信的基础知识与物理传输媒体数据通信是指将数据从一个地方传输到另一个地方的过程。
在现代社会中，数据通信已经成为人们工作和生活中不可或缺的一部分。
无论是通过互联网、局域网还是广域网，数据通信都是实现信息传递和资源共享的重要手段。
数据通信的基础知识包括以下几个方面：1. 数据传输方式：数据传输可以采用不同的方式，包括串行传输和并行传输。
串行传输是指逐位地发送数据，而并行传输是同时发送多个位的数据。
2. 数据传输速率：数据通信的速率通常以位每秒（bps）为单位。
传输速率越高，数据传输的效率越高。
3. 数据格式：在数据通信过程中，数据通常以特定的格式进行传输。
常见的数据格式包括ASCII码、二进制码等。
4. 错误检测和纠正：在数据通信中，由于传输信道的噪声和其他干扰因素的存在，可能会导致数据丢失或损坏。
为了保证传输的准确性，需要在数据中嵌入错误检测和纠正的机制，如校验码、循环冗余校验等。
5. 数据压缩：数据压缩是指将数据进行压缩以减小传输带宽的需求。
数据压缩可以通过各种算法实现，如Huffman编码、LZW编码等。
在数据通信中，物理传输媒体是指数据通过的介质。
常见的物理传输媒体包括以下几种：1. 双绞线：双绞线是一种常见的电缆传输媒体，用于局域网和广域网等场景。
双绞线由一对绝缘铜线绞合而成，可以传输高速数据信号。
2. 同轴电缆：同轴电缆是一种常用的传输媒体，用于电视信号、有线网络和卫星电视等。
同轴电缆由一个内导体、一个绝缘层和一个外导体组成。
3. 光纤：光纤是一种高速传输媒体，用于长距离传输和高带宽需求的网络。
光纤利用光的折射原理将数据信号从发送端传输到接收端。
4. 无线电波：无线电波是一种无线传输媒体，适用于无线通信和移动通信等。
通过调制和解调技术，数据可以通过无线电波在空中传输。
5. 卫星：卫星通信是一种通过人造卫星进行数据传输的方式。
数据可以通过地面站向卫星发送，再由卫星转发到指定地点。
综上所述，数据通信的基础知识包括数据传输方式、数据传输速率、数据格式、错误检测和纠正、数据压缩等。
通讯基础必学知识点
通讯基础必学知识点1. 通信基本原理：通信基本原理包括信息的编码与调制、信道的传输与传播、信号的解调与解码等方面。
编码与调制是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程；信道的传输与传播是指信号在通信介质中传输的过程；信号的解调与解码是将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。
2. 信道与信噪比：信道是指信息传输的媒介，可以是电磁波在空间中传播的介质，也可以是电缆、光纤等导体。
信道的质量可以用信噪比来衡量，信噪比是信号功率与噪声功率之比，用来描述信号与噪声的相对强弱程度。
3. 数字通信技术：数字通信技术是将模拟信号转换成数字信号，并以数字信号进行传输和处理的通信技术。
数字通信技术具有抗干扰能力强、误码率低、传输容量大等优点。
常见的数字通信技术包括调幅、调频、调相、多址技术等。
4. 通信协议：通信协议是指计算机或通信设备之间进行通信时所遵循的规则和约定。
通信协议包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等不同层次的协议。
常见的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
5. 信号与系统：信号与系统是指信号的产生、传输、处理和分析等过程与方法。
信号可以是连续时间信号或离散时间信号，系统可以是连续时间系统或离散时间系统。
信号与系统理论是通信系统设计和信号处理等领域的基础。
6. 调制与解调技术：调制与解调技术是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程，以及将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。
常见的调制与解调技术包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）、调相调制（PM）等。
7. 无线通信技术：无线通信技术是指通过无线电波或红外线等无线介质进行信息传输的技术。
常见的无线通信技术包括无线电通信、移动通信、卫星通信、蓝牙通信、红外线通信等。
8. 数据压缩与编码：数据压缩与编码是将冗余信息从数据中去除，减小数据量的过程。
数据压缩与编码可以将数据表示得更紧凑和有效，节省存储空间和传输带宽。
常见的数据压缩与编码技术包括哈夫曼编码、算术编码、字典编码等。
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数据通信与传输的基础知识
在现代信息社会中，数据通信与传输已经成为了我们日常生活和工作中不可或
缺的一部分。
无论是通过互联网发送电子邮件，还是通过手机发送短信，数据通信与传输技术都在背后支撑着这些应用的顺利运行。
在本文中，我们将讨论数据通信与传输的基础知识，包括数据的传输方式、数据编码与解码、传输介质以及数据传输的错误控制等方面的内容。
首先，让我们来了解一下数据的传输方式。
数据可以通过多种方式进行传输，
其中最常见的是串行传输和并行传输。
串行传输是指将数据位逐个按照顺序发送，而并行传输则是同时发送多个数据位。
串行传输相对于并行传输来说，具有传输距离远、抗干扰能力强、线路成本低等优点，因此在现代通信中更为常见。
为了能够将数据准确地传输，传输的数据需要进行编码与解码。
编码是将数据
转换成一定的规则或格式，以便在传输过程中能够正确地识别和解析数据。
解码则是将接收到的编码数据重新还原为原始的数据。
常见的编码方式有ASCII码、二
进制编码等。
例如，在计算机系统中，文字和符号通常采用ASCII码进行编码，
将字符转换成相应的二进制数值进行传输和存储。
除了编码与解码，选择合适的传输介质也是数据传输中的重要环节。
传输介质
是指数据在传输过程中所需经过的物理媒介，例如电线、光纤等。
根据传输介质的不同，数据的传输速率以及传输距离也会有所变化。
在传统的有线通信中，铜缆是常见的传输介质，具有较低的成本和较高的传输带宽；而在现代网络通信中，光纤逐渐替代了铜缆，因为它能够提供更高的传输速率和更长的传输距离。
此外，为了确保数据的可靠传输，我们还需要进行错误控制。
在数据传输的过
程中，可能会出现噪声干扰或数据位损坏等情况，导致接收端接收到的数据与发送端发送的数据不完全一致。
为了解决这个问题，常用的错误控制技术包括奇偶校验、循环冗余校验（CRC）以及前向纠错编码等。
这些技术通过增加冗余信息、校验
和等方式，可以检测和纠正数据传输中的错误，提高数据传输的可靠性。
数据通信与传输的基础知识是现代通信领域的重要内容之一。
掌握了这些基础知识，我们可以更好地理解和应用数据通信技术，为我们的日常生活和工作带来更多的便利和效率。
无论是了解数据的传输方式、掌握数据的编码与解码技术、选择适合的传输介质，还是实施错误控制策略，都能够帮助我们更好地理解和应用数据通信与传输的知识。
让我们共同探索数据通信的奥秘，创造更美好的信息社会！。