第五章 数据通信技术

信道技术

数据通信会涉及信息、数据、信号的概念。

**信息**是客户事物的属性和相互联系特性的表现。反映了客观事物的存在形式或运动状态。

**数据**是信息的载体，是信息的表现形式。

**信号**是数据在传输过程中具体无力表示形式，具有确定的物理描述。

**传输介质** 是通信中传输信息的载体，又被称为信道。

信号

信号分为 模拟信号和 数字信号

模拟信号

特点：连续变化的物理量，

数字信号

特点：离散的，在时间特性上幅度的取值是有限的离散值。

奈奎斯特定理

​#计算#​

在理想情况下 传输速率的公式：

​B=2W​ B=码元速度 W=带宽

$R=Blog2N$ R=数据速率 B=码元速度 N=码元种类

有连续噪声的信道容量 计算公式

C=Wlog2（1+S/N） W=带宽 S/N=信噪比 。通常简化公式：C=10W

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数字调制技术的特点

调制技术	码元种数	比特位	码元速率和数据速率的关系	载波数
ASK/FSK/PSK/2DPSK	2	1	相等	看一个码元中的正弦波数量决定
QPSK	4	2	数据速率=2*码元速率	看一个码元中的正弦波数量决定
QAM	看具体的相位和幅度	看具体的相位和幅度	数据速率=log2N码元速率	看一个码元中的正弦波数量决定

PCM脉冲编码调制技术

PCM	说明
过程	1.采样 2.量化 3.编码
采样速率	最高频率的2倍
数据速率	采样速率 *（量化后的二进制）
原理	基于 时分复用的基带传输

数字编码与编码效率

一、基本编码

1. 极性编码
2. 归零性编码与双相码

二、应用型编码

1. 曼彻斯特编码
2. 差分曼彻斯特编码
3. MLT-3编码

三、同步技术

在网络通信过程中，通信双方交换数据需要高度协同工作，为了正确解释信号接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理，因此定时是至关重要的，在网络中定时的过程称为位同步。位同步是指接收方按照发送方的每个位的起始时刻和速率来接收数据，否则会产生误差，通常可以采用同步或异步的传输方式，对位进行同步处理。

1. 同步技术

   1. 同步传输，以固定的时钟节拍来发送数据信号在一个串行的数据流中，各信号码源之间的相对位置是固定的。同步传输的比特分组要大得多。同步传输不是独立的发送每一个字符，而是把它们组合在一起发售，我们将这些组合称为数据帧。

2. 异步传输

   1. 在异步传输方式中每传输一个字符都在该字符代码前加，一位起始位表示该字符代码的开始在字符和校验码后再加一位停止位已是该代码的结束。

四、差错控制

1. 奇偶校验码是最简单的检测码，由于校验起来比较容易而被广泛应用，这种码的校验关系可以用简单的方程式表示设，要传输用户的比特信息为c1c2c3c4c5，其中校验码ci取值0或1。

2. 海明校验

   1. 海明校验在数据中间加几个校验码。使马具均匀扩大，将数据的每每个二进制位分配在每个基友校验组里当某一位出错时就会引起几个校验位的值发生变化。

   2. 2^k>=m+k+1

      1. k=海明码个数
      2. m=信息位

3. CRC循环冗余校验

   1. Crc码基于crc多项生成式。若原始报文为11001010101则生成多项式为 X⁴+x³+x+1。