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第2章 通 信 基 础
本章我们讨论通信的基础。首先介绍各种数据传输媒体，接着探讨一下为什么存在这么多
不同的数据传输方式。换句话说，它们的优点和缺点分别是什么？
为通信设备选择最好的连接方式，需要考虑很多因素：
• 线路费用。
• 每单位时间传输的信息量。
• 对外界干扰的免疫性。
• 对非法“侦听”的感知性
• 环境（你的打印机是跟你的主机在同一栋大楼的不同层里，还是在不同的大楼，中间隔
着一条1 2车道的公路，这将决定它们的连接方式）。
完成连接后，你也许会以为最艰难的任务已经完成，现在设备可以轻易地通信了。但不幸
的是，实情并非如此。主要的一个问题是信息的表示方式。比如说，两个人面对面地交谈。如
果语言相同，一般情况下（但并非总是）他们可以互相交流。但如果他们使用不同的语言，而
且都不懂对方的语言，那么通常他们将无法沟通。不同的计算机表示数据的方式也各不相同。
由此导致的问题必须通过制定通信标准来加以解决。 2 . 3 节介绍了一些标准的数据表示方式。
即使两台设备表示数据的方式相同，也有可能出现问题。我们还必须考虑数据的传输方式。比
如说，计算机使用数字信号（ Digital Signal），也就是通过一串特定电平序列来传输数据。在
图像上，这些信号通常表现为一个矩形波（图 2 - 1 a ）。在图中，水平坐标轴代表时间，垂直坐
标轴代表电平。高低电平随时间交替变化。
有时，计算机在电话线上使用模拟信号
（Analog Signal）进行通信。模拟信号由持续
变化的电平构成，在图像上一般表现为正弦
波（见图2 - 1 b ）。现在我们又遇到另一个问题：
数字信号和模拟信号传输数据的方式各不相
同。因此，如果一台计算机准备通过一根模
拟电话线进行通信，那么就必须先找到在两种类型信号之间互相转换的方法。
2 . 4 节将介绍模拟信号和数字信号。另外还将讨论它们各自的局限性，并给出两个著名的
结论，分别指出模拟信号和数字信号每单位时间传输的最大数据量。 2 . 5 节将介绍调制解调技
术。最后，在2 . 6节中我们讨论调制解调的常用设备，调制解调器。其间还将介绍智能调制解
调器及相关标准。
2.1 通信媒体
共有三种类型的传输媒体，每一种类型都有许多品种。第一种媒体是铜、铁等金属导体。
我们将介绍如何利用导线电流传输数据。第二种媒体是透明玻璃或塑胶绳，它们可以通过光波
图2-1 模拟和数字信号
a) 数字信号 b) 模似信号
尽管很多电话系统是数字式的，但大多数电话设备被设计用于发送和接收模拟信号。计算机通常使用调制解调
器将数字信号转换成模拟信号，然后再加以传送。我们将在这一章的后面讨论调制解调器。
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