$2.1.1模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信
在介紹數(shù)據(jù)通信之前,先對幾個(gè)基本術(shù)語做一下解釋:
(1)數(shù)據(jù)一一可定義為有意義的實(shí)體,它涉及到事物的存在形式。數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩大類。模擬數(shù)據(jù)是在某個(gè)區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的植,例如聲音和視頻都是幅度連續(xù)變化的波形,又如溫度和壓力也都是連續(xù)變化的值;數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是離散的值,例如文本信息和整數(shù)。
(2)信號一一是數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼。對應(yīng)于模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),信號也可分為模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號是隨時(shí)間連續(xù)變化的電流、電壓或電磁波,可以利用其某個(gè)參量(如幅度、頻率或相位等)來表示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù);數(shù)字信號則是一系列離散的電脈沖,可以利用其某一瞬間的狀態(tài)來表示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)
(3)信息一一是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。
(4)信源一一即通信過程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)。
(5)信宿E一一即通信過程中接收和處理信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)。
(6)信道一一是信源和信宿之間的通信線路。
無論信源產(chǎn)生的是模擬數(shù)據(jù)還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),在傳輸過程中都要轉(zhuǎn)換成適合于信道傳輸?shù)哪撤N信號形式。模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都可以用模擬信號或數(shù)字信號來表示,因而也可以用這些信號形式來傳輸。圖2.1給出了模擬信號、數(shù)字信號的表示形式。模擬數(shù)據(jù)是時(shí)間的函數(shù),并占有一定的頻率范圍,即頻帶。這種數(shù)據(jù)可以直接用占有相同頻帶的電信號,即對應(yīng)的模擬信號來表示。就人類的昕覺能力而言,聲音數(shù)據(jù)的頻率范圍在20Hz~20l吐fz之間,而大多數(shù)語音數(shù)據(jù)的可懂度頻率范圍僅為300~3400E氈,這個(gè)頻率范圍已足夠使語音清晰地傳輸,電話系統(tǒng)正是按這一標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也可以用模擬信號來表示,此時(shí)要利用調(diào)制解調(diào)器Modem圖2.1
(Modulater/Demodulater)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制轉(zhuǎn)換為模擬信號,使之能在適合于此種模擬信號的媒體上傳輸。
大多數(shù)通用的Modem都用語音頻帶來表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),因此能使數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在普通的音頻電話線上傳輸;在線路的另一端,Modem再把模擬信號解調(diào)還原成原來的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
模擬數(shù)據(jù)也可以用數(shù)字信號來表示。對于聲音數(shù)據(jù)來說,完成模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字信號轉(zhuǎn)換功能的設(shè)施是編碼解碼器CODEC(Coder/Decoder)。CODEC將直接表示聲音數(shù)據(jù)的模擬信號,編碼轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制位流近似表示的數(shù)字信號;而線路另一端的CODEC,則將二進(jìn)制位流解碼恢復(fù)成原來的模擬數(shù)據(jù)。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)還可以直接用二進(jìn)制形式的數(shù)字脈沖信號來表示,但為了改善其傳播特性,一般先要對二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。有關(guān)的編碼技術(shù)將在本章稍后再詳細(xì)介紹。
模擬信號和數(shù)字信號都可以在合適的傳輸媒體上進(jìn)行傳輸,即模擬傳輸和數(shù)字傳輸。模擬信號可以表示模擬數(shù)據(jù)(例如聲音),也可以表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(例如通過MODEM發(fā)送的數(shù)據(jù))0元論哪種情況,在傳輸一定距離之后,模擬信號都將衰減。為了實(shí)現(xiàn)長距離傳輸,模擬傳輸系統(tǒng)要用放大器來增強(qiáng)信號中的能量,但同時(shí)也會使噪音分量增強(qiáng),以至引起信號畸變。對于模擬數(shù)據(jù)來說,例如聲音,即使存在一些畸變,內(nèi)容仍然可以聽懂理解;但對于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來說,畸變將會使數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生錯(cuò)誤。數(shù)字傳輸?shù)乃p也會危及數(shù)據(jù)的完整性,數(shù)字信號只能在一個(gè)有限距離內(nèi)傳輸,為了獲得更大的傳輸距離,可以使用中繼器。中繼器接收衰減了的數(shù)字信號,把數(shù)字信號恢復(fù)為"。"、"1"的標(biāo)準(zhǔn)電平,然后重新傳輸這種新的信號,這樣就有效地克服了衰減。
模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號、數(shù)字信號傳輸?shù)拿枋鋈鐖D2.2所示。
對于遠(yuǎn)程通信來說,目前數(shù)字信號傳輸仍不像模擬信號傳輸那樣用途廣泛和實(shí)用。然而,無論在價(jià)格方面還是在質(zhì)量方面,數(shù)字傳輸都比模擬傳輸優(yōu)越。因此,遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)正在把聲音數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字傳輸。數(shù)字傳輸是今后數(shù)據(jù)通信的發(fā)展方向數(shù)據(jù)通信是一種通過計(jì)算機(jī)或其它數(shù)據(jù)裝置與通信線路,完成數(shù)據(jù)編碼信號的傳輸、轉(zhuǎn)接、存儲和處理的通信技術(shù)。所以,數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)也就是以計(jì)算機(jī)為中心、用通信線路連接分布在異地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備,.以實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N系統(tǒng)。
在局部網(wǎng)中,由于距離近以及數(shù)字電路器件價(jià)格的下降,采用數(shù)字傳輸技術(shù)更具優(yōu)越性。
在介紹數(shù)據(jù)通信之前,先對幾個(gè)基本術(shù)語做一下解釋:
(1)數(shù)據(jù)一一可定義為有意義的實(shí)體,它涉及到事物的存在形式。數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩大類。模擬數(shù)據(jù)是在某個(gè)區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化的植,例如聲音和視頻都是幅度連續(xù)變化的波形,又如溫度和壓力也都是連續(xù)變化的值;數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是離散的值,例如文本信息和整數(shù)。
(2)信號一一是數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼。對應(yīng)于模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),信號也可分為模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號是隨時(shí)間連續(xù)變化的電流、電壓或電磁波,可以利用其某個(gè)參量(如幅度、頻率或相位等)來表示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù);數(shù)字信號則是一系列離散的電脈沖,可以利用其某一瞬間的狀態(tài)來表示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)
(3)信息一一是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。
(4)信源一一即通信過程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)。
(5)信宿E一一即通信過程中接收和處理信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)。
(6)信道一一是信源和信宿之間的通信線路。
無論信源產(chǎn)生的是模擬數(shù)據(jù)還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),在傳輸過程中都要轉(zhuǎn)換成適合于信道傳輸?shù)哪撤N信號形式。模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都可以用模擬信號或數(shù)字信號來表示,因而也可以用這些信號形式來傳輸。圖2.1給出了模擬信號、數(shù)字信號的表示形式。模擬數(shù)據(jù)是時(shí)間的函數(shù),并占有一定的頻率范圍,即頻帶。這種數(shù)據(jù)可以直接用占有相同頻帶的電信號,即對應(yīng)的模擬信號來表示。就人類的昕覺能力而言,聲音數(shù)據(jù)的頻率范圍在20Hz~20l吐fz之間,而大多數(shù)語音數(shù)據(jù)的可懂度頻率范圍僅為300~3400E氈,這個(gè)頻率范圍已足夠使語音清晰地傳輸,電話系統(tǒng)正是按這一標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也可以用模擬信號來表示,此時(shí)要利用調(diào)制解調(diào)器Modem圖2.1
(Modulater/Demodulater)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制轉(zhuǎn)換為模擬信號,使之能在適合于此種模擬信號的媒體上傳輸。
大多數(shù)通用的Modem都用語音頻帶來表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),因此能使數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在普通的音頻電話線上傳輸;在線路的另一端,Modem再把模擬信號解調(diào)還原成原來的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
模擬數(shù)據(jù)也可以用數(shù)字信號來表示。對于聲音數(shù)據(jù)來說,完成模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字信號轉(zhuǎn)換功能的設(shè)施是編碼解碼器CODEC(Coder/Decoder)。CODEC將直接表示聲音數(shù)據(jù)的模擬信號,編碼轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制位流近似表示的數(shù)字信號;而線路另一端的CODEC,則將二進(jìn)制位流解碼恢復(fù)成原來的模擬數(shù)據(jù)。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)還可以直接用二進(jìn)制形式的數(shù)字脈沖信號來表示,但為了改善其傳播特性,一般先要對二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。有關(guān)的編碼技術(shù)將在本章稍后再詳細(xì)介紹。
模擬信號和數(shù)字信號都可以在合適的傳輸媒體上進(jìn)行傳輸,即模擬傳輸和數(shù)字傳輸。模擬信號可以表示模擬數(shù)據(jù)(例如聲音),也可以表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(例如通過MODEM發(fā)送的數(shù)據(jù))0元論哪種情況,在傳輸一定距離之后,模擬信號都將衰減。為了實(shí)現(xiàn)長距離傳輸,模擬傳輸系統(tǒng)要用放大器來增強(qiáng)信號中的能量,但同時(shí)也會使噪音分量增強(qiáng),以至引起信號畸變。對于模擬數(shù)據(jù)來說,例如聲音,即使存在一些畸變,內(nèi)容仍然可以聽懂理解;但對于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來說,畸變將會使數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生錯(cuò)誤。數(shù)字傳輸?shù)乃p也會危及數(shù)據(jù)的完整性,數(shù)字信號只能在一個(gè)有限距離內(nèi)傳輸,為了獲得更大的傳輸距離,可以使用中繼器。中繼器接收衰減了的數(shù)字信號,把數(shù)字信號恢復(fù)為"。"、"1"的標(biāo)準(zhǔn)電平,然后重新傳輸這種新的信號,這樣就有效地克服了衰減。
模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號、數(shù)字信號傳輸?shù)拿枋鋈鐖D2.2所示。
對于遠(yuǎn)程通信來說,目前數(shù)字信號傳輸仍不像模擬信號傳輸那樣用途廣泛和實(shí)用。然而,無論在價(jià)格方面還是在質(zhì)量方面,數(shù)字傳輸都比模擬傳輸優(yōu)越。因此,遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)正在把聲音數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字傳輸。數(shù)字傳輸是今后數(shù)據(jù)通信的發(fā)展方向數(shù)據(jù)通信是一種通過計(jì)算機(jī)或其它數(shù)據(jù)裝置與通信線路,完成數(shù)據(jù)編碼信號的傳輸、轉(zhuǎn)接、存儲和處理的通信技術(shù)。所以,數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)也就是以計(jì)算機(jī)為中心、用通信線路連接分布在異地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備,.以實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N系統(tǒng)。
在局部網(wǎng)中,由于距離近以及數(shù)字電路器件價(jià)格的下降,采用數(shù)字傳輸技術(shù)更具優(yōu)越性。