考点3 数据通信基础《计算机网络》河北省（对口招生）计算机类 知识点讲解

河北省（计算机类）对口招生《计算机网络》 复习讲义 模块 1 网络基础知识 考点3 数据通信基础 【考纲要求】 1. 了解数据通信技术。 2. 信道复用技术。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、数据通信基础知识 1.信号的分类 （1）模拟信号：参数取值连续变化的电信号，对应模拟数据，波形连续平滑。 （2）数字信号：参数取值离散、不连续的电信号，波形为断续曲线，对应数字数据。 2.基带信号与频带信号 （1）基带信号：数字信号0、1直接用两种电压表示，不经过调制加工，直接送入线路传输。多用于近距离、局域网。 （2）频带信号：将基带信号调制为模拟信号后再传输，经过加工处理，适合远距离传输。 二、数据通信系统的组成 完整的数据通信系统由三大部分组成：数据终端设备（DTE）、数据通信设备（DCE）、传输信道，三者协同完成数据的发送、变换、传输与接收全过程。 1. 数据终端设备（DTE） DTE是数据通信的终端主体，直接充当通信过程中的信源（数据发送端）和信宿（数据接收端），负责数据的产生、处理与接收。DTE不负责信号变换，仅完成数据的输入与输出。 常见设备：大、中、小型计算机、个人PC、打印机等一切可收发、处理数据的终端设备。 2. 数据通信设备（DCE） DCE是衔接DTE与传输信道的中间设备，核心功能是信号变换与适配。由于DTE输出的原始数据信号往往不匹配信道传输要求，需要通过DCE完成信号转换，将原始信号处理为适合对应信道传输的信号，保障数据正常传输。 常见设备：调制解调器、数字编码解码器等信号转换设备。 3. 传输信道（通信信道） 传输信道是数据信号的传输通路，由传输介质及配套的电子、光学辅助设备共同组成，是数据通信的载体。信道兼容性强，既可以传输模拟信号，也可以传输数字信号。常见传输介质包含：铜线、同轴电缆、双绞线、光纤等。 三、数据通信的基本方式 1.按码元传输顺序分类 （1）串行传输 以1比特（位）为单位，一位一位依次传输，仅需1条信道。 优点：线路少、成本低、适合远距离。 缺点：传输速度慢。 （2）并行传输 以字符为单位，一次同时传输多位比特，需要多条信道（8位需8条线）。 优点：速度快、效率高。 缺点：线路多、成本高、远距离易干扰。 2.按数据传输方向分类 （1）单工通信 数据固定单向传输，只能一方发、一方收，不可逆。 （2） 半双工通信 双向可传，但同一时刻只能单向传输，需要切换收发方向。 （3）全双工通信 同一时刻双向同时收发，互不干扰。 3.按接收范围分类 （1）广播式通信 所有设备共享公共信道，一台发送，全网可收听；通过校验目的地址决定是否接收。 （2）点对点通信 线路一对一连接，无广播；远距离通过中间节点存储转发，需要路由选择算法。 4.按传输信号特点分类：基带、频带、宽带通信 （1）基带通信 数字信号不调制、原封直传，占用全部信道带宽，矩形波传输。 （2）频带通信 数字信号→调制为模拟信号传输，接收端解调还原。适合远距离传输。 （3）宽带通信 多路基带、音频、视频信号调制后，在同一信道不同频段同时传输，可综合传输多媒体信息。 4、 编码过程 脉码调制技术（PCM）：最初用于将电话模拟信号转换为数字信号；转换的过程包括： 1. 采样；2.量化；3.编码； 五、同步技术 同步技术：统一收发两端动作、保持收发步调一致的过程就称为“同步技术”。 1.同步传输 同步传输以数据块为传输单位，以稳定的比特流的形式传输,字节之间没有间隔 ；传输时，为了使接收方容易 确定数据块的开始和结束，需要在每个数据块的前后加上起始和结束标志，在传输中，字符之间不加起始位和停止位，是一个接收与发送速度保持一致的过程，该方式下数据块与数据块之间的时间间隔是固定的。 2.异步传输（ATM） 以字节/信元为独立的传输单位,字节之间的时间间隔不是固定的，即发送方可以在任何时刻发送数据，接收端仅在每个字节的起始处对字节内的比特实现同步;所以要在每个字节前后分别加上起始位和结束位; 即“字符内同步,字符间异步”，是指在异步传输中，同一个字符内相邻两位的间隔是固定的，而两个字符 之间的间隔是不固定的。 六、多路复用技术 多路复用就是一条线路被多个信道反复使用。 1.频分多路复用（FDM） 按频率划分信号的方法，适用于模拟信号。如电话系统。用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。 2.时分多路复用（TDM） 将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧)。用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。每一个时隙是周期性出现（其周期就是TDM帧的长度对应的时间）。TDM信号也称为等时信号。 3.波分多路复用（WDM） 原理同频分多路复用相似。主要用于光纤通信。是利用不同波长的光在一条光纤上同时传输多路信号。 4.统计时分多路复用(STDM) 将所需传输的信息分成小块，附加标记。按时分的方式来共享信道，传输信息的时候可以不按顺序传递；接收到信息后，根据标记进行分类，然后再把标记去掉。 【练习题】 一、填空题 1.模拟信号与数字信号最本质的区别在于信号参数取值是______还是______，这一特性决定了它们在抗干扰能力和传输距离上的根本差异。 2.基带信号是指数字信号0和1直接用______表示，不经过______加工，直接送入线路传输的信号形式。 3.数据通信系统中，直接充当信源和信宿的设备称为______，它仅负责数据的输入与输出。 4.串行传输以______为单位依次传输，仅需______条信道。 5.频带通信将数字信号调制为______信号传输，接收端需通过______还原为数字信号。 6.脉码调制（PCM）技术最初用于将______信号转换为______信号，是模拟信号数字化的核心技术。 7.采样定理指出，采样频率必须大于等于模拟信号最高频率的______倍，才能无失真地恢复原始信号。 8.同步传输以______为传输单位，以稳定的比特流形式传输，字节之间没有间隔，传输效率高于异步传输。 9.在异步传输中，为了标识一个字符的开始和结束，必须在每个字节前后分别加上______位和______位。 10.波分多路复用（WDM）的原理与频分多路复用相似，主要用于______通信，利用不同______的光在一条光纤上同时传输多路信号。 二、选择题 1.下列关于模拟信号与数字信号的描述，错误的是（ ） A. 模拟信号参数取值连续，数字信号参数取值离散 B. 模拟信号抗干扰能力弱，数字信号抗干扰能力强 C. 模拟信号适合远距离传输，数字信号仅适合近距离传输 D. 数字信号可以通过调制转换为模拟信号在模拟信道上传输 2.基带信号与频带信号的核心区别是（ ） A. 基带信号是模拟信号，频带信号是数字信号 B. 基带信号不经过调制，频带信号经过调制 C. 基带信号适合远距离传输，频带信号适合近距离传输 D. 基带信号占用部分带宽，频带信号占用全部带宽 3.串行传输与并行传输相比，其优势是（ ） A. 传输速度快 B. 线路成本低 C. 适合近距离传输 D. 抗干扰能力强 4.广播式通信的特点是（ ） A. 数据仅在一对设备间传输 B. 所有设备共享公共信道 C. 不需要校验目的地址 D. 适合远距离点对点传输 5.PCM技术转换模拟信号的第一步是（ ） A. 量化 B. 编码 C. 采样 D. 调制 6.频带通信中，调制的作用是（ ） A. 将模拟信号转换为数字信号 B. 将数字信号转换为适合信道传输的模拟信号 C. 提高信号的传输速率 D. 减少信号的传输距离 7.下列关于同步传输与异步传输的描述，错误的是（ ） A. 同步传输以数据块为单位，异步传输以字节为单位 B. 同步传输字节间无间隔，异步传输字符间间隔不固定 C. 同步传输需要起始位和停止位，异步传输不需要 D. 同步传输效率高于异步传输，适合高速大批量数据传输 8.异步传输中“字符内同步，字符间异步”的含义是（ ） A. 字符内比特间隔固定，字符间间隔不固定 B. 字符内比特间隔不固定，字符间间隔固定 C. 字符内和字符间比特间隔都固定 D. 字符内和字符间比特间隔都不固定 9.频分多路复用（FDM）与波分多路复用（WDM）的核心区别是（ ） A. FDM适用于模拟信号，WDM适用于光信号 B. FDM适用于数字信号，WDM适用于模拟信号 C. FDM需要调制，WDM不需要调制 D. FDM信道利用率低，WDM信道利用率高 10.统计时分多路复用（STDM）相比TDM的主要优势是（ ） A. 时隙分配固定，实现简单 B. 信道利用率高，避免空闲时隙浪费 C. 传输延迟固定，适合实时业务 D. 不需要标记，接收端处理简单 三、判断题 1.模拟信号的参数取值是连续变化的，因此它比数字信号更抗干扰。（ ） 2.数字信号的波形是断续曲线，参数取值离散，适合远距离传输。（ ） 3.频带信号经过调制后，可以在模拟信道上传输数字数据，实现了数字信号的远距离传输。（ ） 4.DCE设备负责信号变换，但不负责数据的产生和处理，仅起适配作用。（ ） 5.串行传输的速度一定比并行传输慢，因此现代通信中已完全淘汰并行传输。（ ） 6.单工通信中，数据可以双向传输，但同一时刻只能单向传输。（ ） 7.半双工通信的典型应用是对讲机，通信双方不能同时说话。（ ） 8.基带通信占用全部信道带宽，传输效率高，适合远距离传输。（ ） 9.PCM技术将模拟信号转换为数字信号，转换过程包括采样、量化、编码三个步骤。（ ） 10.采样频率越高，量化噪声越小，数字信号越接近原始模拟信号。（ ） 【答案】 一、填空题 1. 连续；离散 2. 两种电压；调制3.数据终端设备（DTE） 4. 1比特、1 5.模拟；解调 6. 电话模拟；数字 7.2 8.数据块 9.起始；停止 10.光纤；波长 二、选择题 1.C 2.B 3.B 4.B 5. C 6. B 7.C 8. A 9. A 10.B 三、判断题 1.× 2. √ 3.√ 4. √ 5. × 6. × 7.√ 8. × 9. √ 10.× 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $