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数据通信基础

信道带宽计算公式

  1. 模拟信道带宽计算公式 $$W = f_2-f_1$$
  2. 数字信道计算公式 bandwidth
  3. 信息量n与码元种类N的关系：N = 2^n

数字调制技术：使用数字数据调制模拟信号（调幅ASK、调频FSK、调相PSK） 脉冲编码调制（PCM）是一种数字化技术，用于将模拟数据转换为数字信号，其变换过程分三步：采样、量化和编码。

数据通信交换方式

  • 电路交换（专线连接）
  • 报文交换（也称存储-转发交换）
  • 分组交换（类报文，但进行数据分组。其传播方式又分：数据报、虚电路两种）

多路复用技术

主要有分为四类：

  1. 频分多路复用（Frequency-division multiplexing，FDM），在一条通道上传送频谱互不重叠的信号，FDM比较适合于传输模拟信号，常见应用如电话，逐渐被TDM替代；
  2. 时分多路复用（Time-Division Multiplexing，TDM），按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同的时间内传送，TDM则比较适合于传输数字信号，常见应用如计算机网络；
  3. 波分多路复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器汇合在一起，常见应用如光纤、CATV、HDTV；
  4. 码分多路复用（code division multiplexing，CDM，也称CDMA）CDM与FDM和TDM不同,它既共享信道的频率,也共享时间,是一种真正的动态复用技术.其原理是每比特时间被分成m个更短的时间槽，称为码片（Chip），主要用于无线通信。

数字传输系统

  • T1截波主要用在北美和日本，它的带宽可以达到1.544Mb/s，他的数据的速率为56kb每秒，控制信息的梳理为8kb每秒。其周期为125us，即每125us传送一个帧 。
  • E1载波主要用在欧洲标准它的传输速率可以达到2.048Mmb/s，E2载波由四个E1载波组成，速度可以达到8:448Mb/s（略大于4*E1），后面以此类推，后一代都是前一技术的4个组成。E3速率34.368Mb/s ，E4速率139.24Mb/s，E5速率565.148Mb/s 。

光纤线路的多路复用标准有两个：

  1. 美国标准SONET：以51.840Mb/s为基础，电信号1级为STS-1，光信号1级为OC-1；
  2. 国际标准SDH：其以美标为基础制订出来的，以155.52Mb/s为基础速率，第一级为STM-1 （Synchronous Transfer Module）。

差错控制技术主要有三种：

  1. 奇偶校验（水平、垂直、水平垂直三种方式）；
  2. 海明码
  3. 循环冗余检验码（CRC）

原码、反码、补码

  • 原码：最高位，使用0表示正数、1表示负数。后面位采用2的n次方计算；
  • 反码：正数的原码和反码相同，负数的反码最高位（符号位）不变，后面的位取反；
  • 补码：正数的原码和补码相同，负数的补码在反码的基础上加1。

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