软考-中级-网络工程师(5)

111 阅读4分钟

数据通信基础

内容体系:

image.png

通信术语

image.png

数据通信系统的模型:

image.png

image.png

信道特性:

image.png

image.png 带宽W:fmax-fmin(单位赫兹Hz)

调制技术-模拟信道传送数字数据

ASK有振幅表示1,无振幅表示0.码元种类数是2. FSK频率高表示1,低的表示0.码元种类数是2. PSK用相位偏移来表示,码元种类数是2.

image.png

编码技术-数字信道传送模拟信号

image.png

数字编码与编码效率-基本编码

极性:

image.png

  • 单极性码:零低频表示0,低电频表示1.
  • 极性码:高电频0,低电频1.
  • 双极性码:零电频0,高低电频间隔更换都表示1。前高后低再高再低(正负正负)。

归零性:

  • 归零码RZ:在高电频和零电频之间往返是0,在低电频和零电频往返是1。
  • 不归零码NRZ:电频是否变化来表示,变化则是1,不变则是0。
  • 双相码:曼彻斯特编码的基础。

数字编码与编码效率-应用性编码

image.png

  • 曼彻斯特编码:高到低电频表示1,低到高电频表示0。
  • 差分曼彻斯特编码:电频跳变,不变则是1,变则是0。
  • 因为这两种编码方式的一个比特位对应一个码元。所以码率只有50%。

数字编码与编码效率

image.png

复用技术

image.png

  • 空分复用(SDM):image.png
  • 频分复用(FDM)image.png
  • 波分复用(WDM),用在光纤上不同波长在一条光纤传输。
  • 时分复用(TDM),包括同步和异步时分复用。分配的是时间片或时隙。 同步是有没有信息传递都给你分配时间片。 异步是有信息传递才会分配时间片。 image.png
  • 码分复用(CDMA)

复用技术-常见复用标准

下图的划红线部分是考点:

image.png

通信方式

image.png 单工、半双工、全双工对应:无线电广播,对讲机,电话。

  • 异步传输以字符为单位,包含八个比特,在前面添加起始位(告诉接收方进行封装的准备)和在后面添加停止位等控制位。至少封装两位控制信息。
  • 同步传输以帧为单位,一帧包含很多比特,在前面加同步字符,效率比异步高很多。

差错控制

什么是检错和纠错?

  • 检错:检查出错误,但不知道错在哪里。
  • 纠错:知道错在哪里,并且可以纠正。

什么是码距?

image.pngimage.png

码距与检错、纠错有何关系? image.png

差错控制-奇偶校验

奇校验:是检错码(信息字段+校验字段)内的“1”的个数是奇数。 偶校验:检错码中的“1”的个数则是偶数。

  • 检错码的构造:检错码==信息字段+校验字段 image.png
  • 模2加(异或运算):如果结果是1,则是信息在传递过程中出错了,如果是0,则没有出错。
  • 能检测出有奇(1,3,5,7,9)位数出错的情况。有偶位数出错检测不出来,例如有1位数出错可以检测出来,2位数出错则不行。能解决奇数(1,3,5,7,9)位数出错的问题。

差错控制-海明校验

海明码的特点: m代表信息码位数,k代表校验码的位数。k越小越好,大了会降低编码系统的效率。 image.png

image.png

  • 需要加入4位校验码。它应该分别放在2的0、1、2、3次方的位置,即1,2,4,8的位置。
  • 先把2的0、1、2、3次方空出来,然后把信息码101101100从B3开始从左往右按顺序填进去。
    • B3的下标是3所以,可以拆成2的0次方加上2的1次方,里面有2的0次方(即1),所以B3和B1有关系。 image.png
  • 海明校验码:B1==所有和B1有关的数相异或,且结果要保证包括B1、和B1有关系的数为偶校验,即‘1’个数为偶数个。B2,B4,B8都是一样计算。得到校验码后,把它填充回空处。

image.png

差错控制-CRC校验

CRC校验码==用户信息+校验片段 image.png

  • 生成多项式是收发双方所约定的。

  • 最高幂次决定CRC校验码的位数。图中的CRC校验码是4位。

  • 生成多项式转为2进制数。存在的用1,否则是0。从左往右写,有x的0次方,x的1次方,x的2次方,x的3次方,x的4次方,...,x的n次方。图中的数应该是11011,没有x的2次方所以是0。

  • 模2除取余数(异或运算):异或运算:两个数不一样则是1,一样则是0。 image.png 余数不为零,数据传输过程中出错了,否则没有出错。 image.png