数据通信系统模型
数据通信系统基本组成一般包括发送端、接收端以及收发两端之间的信道三个部分。
数据传输速率
早在1924年,奈奎斯特推导出在理想低通信道下的最高码元传输速率的公式:
理想低通信道下的最高码元传输速率 = 2W(W为带宽,单位赫兹)。
若码元的传输速率超过了奈氏准则所给出的数值,则将出现码元之间的相互干扰。由于码元的传输速率受奈氏准则的制约,所以需要提高数据的传输速率,就必须设法使每个码元能携带更多个比特的信息量。
1948年,香农用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限数据传输速率。信道的极限数据传输速率C可表示为:21+S/Nbps,其中W为信道的带宽,S为信道内所传信号的平均功率,N为信道内部的高斯噪声功率。
它表明,信道的带宽或信道中的信躁比越大,则信道的极限传输速率就越高。
同步方式
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同步控制的方法:包括异步起止方式和同步方式。
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同步的实现:位同步、字符同步、帧同步。
位同步:插入异频法和自同步法。
字符同步:一个字符单位除表示信息的数据位外,还有若干个附加位。
帧同步:
字符计数法:用一个特殊的字符表示一帧的开始,然后用一个字段表明该帧包含的字节数。
带字符填充的首尾界符法
带位填充的首尾标志法:使用特定的为模式01111110作为帧的开始和结束标志。
物理编码违例法:将数据位1编码为高-低电平对,数据位0编码为低-高电平对。