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第二章 數據通信技術

本章介紹了數據通信的一些基本術語和數據傳輸的原理，及計算機網絡中常用的傳輸介質。重點是掌握數據通信的基本原理及傳輸介質，理解數據編碼及其應用場合。

1、數據傳輸的概念及術語 （識記）

傳輸介質、有線傳輸介質、無線傳輸介質、直接連接、點對點形式、多點連接。我覺得這些概念從字面意思就能理解。

離散信號、連續信號、周期信號、周期、正弦波、振幅、頻率、相位、波長、波長與周期關系；

基波、頻譜、信號的絕對帶寬、有效帶寬、直流成分。有高數的傅立葉級數、物理或模電的基礎的話，這些概念都小意思，否則建議先學好前序課程的相關內容。

數據傳輸速率和帶寬的關系：

1、介質的性質將限制能用于傳送的帶寬；

2、數據信號傳輸速率越高，其有效的帶寬越寬；

3、傳輸系統的帶寬越寬，該系統能傳送的數據傳輸速率越高；

4、如果信號中心頻率越高，潛在帶寬就越寬且潛在的數據傳輸速率越高。

2、模擬和數字數據傳輸（領會）

數據、信號、信號傳遞、傳輸、模擬數據、數字數據、編碼、模擬信號、數字信號、模擬傳輸、數字傳輸

P39表2.3較好的說明了模擬、數字的數據、信號、傳輸的關系。

3、傳輸損耗（識記）

損耗的后果、損耗的類型（衰減、延遲變形、噪聲）

衰減的三個問題：

a、接收到的信號必須有足夠的強度。

b、信號必須比收到的噪聲維持一個更高的電平。解決a、b問題用增加信號強度，設置放大器或中繼器。

c、在模擬信號傳輸中，衰減是頻率的增量函數。解決c問題是使用技術手段使在某個頻帶內的頻率衰減趨于相等或使用高頻放大器將高頻放大。

延遲變形：中心頻率兩邊的信號速度較低，由于信號中各種成分延遲使得接收到的信號變形的這種效果。這是有線類傳輸介質獨有的現象。

四類噪聲：

a、熱噪聲：是溫度的函數。

b、內調制雜音：當不同頻率的信號共享同一傳輸介質的時候，可能導致內調制雜音。這些信號的頻率是某兩個頻率和、差或倍數。

c、串擾：信號通路之間產生的不必要的耦合。

d、脈沖噪聲：是非連續的，在短時間里具有不規則的脈沖或噪聲峰值，并且振幅較大。對數字傳輸影響較大。

信道容量：對在給定條件，給定通信路徑或信道上的數據傳送速度。

數據傳輸速率、帶寬、噪聲、誤碼率的關系。

信道的最大容量：

1）Nyquist定理：

是非理想有限帶寬無噪聲信道的最大數據傳輸的表達式。

2）Shannon定理：

第二個等號后面的內容請參考未來通信網計算容量的考慮，這個公式說明S/N是W的函數，隨著W的增大，納入系統的噪聲會增加，S/N會下降，W趨于無窮時，C是有極限的。

4、有線傳輸介質（領會）

數據傳輸系統的設計（關心速率和距離）及影響因素：帶寬、損耗、干擾、接收器數量。

同軸電纜：75歐姆寬帶同軸電纜、50歐姆基帶同軸電纜（又分粗纜和細纜）、數據傳輸率可達10Mb/s、用于總線拓撲結構、網絡接頭（BNC）、50歐姆終端匹配器、細纜最大傳輸距離925米，粗纜最大距離可達2500米。

雙絞線電纜：主要用于星形拓撲結構、非屏蔽（UTP）、屏蔽（STP）電纜、傳輸距離限于100米內。UTP的優點、五種質量類別、STP的安裝。

光纖：光纖的成分、構成、傳輸率能達20Gb/s、無中繼距離20km、加中繼可達上百公里、常用于點到點遠距離傳輸、必須成對出現。

5、無線傳輸介質（識記）

天線通過大氣和外層空間傳輸和接收電磁信號。低頻信號適合全向傳輸、高頻信號適合定向傳輸。

1）地面微波：要求在“可視線”范圍內進行傳輸，通過微波中繼站的串聯使用完成遠距離遠程通信服務。天線100米高時，