下载
第2章 数据通信基础知识
数据通信是计算机网络的基础，没有数据通信技术的发展，就没有计算机网络的今天。写
这一章的目的是想本书能够由浅入深，使只有少量甚至没有数据通信背景的读者也可以很好地
阅读下去。
本章首先简单介绍数据通信的基本概念和基础理论，然后介绍各种传输介质、多路复用技
术、数据交换技术以及调制解调技术。
2.1 基本概念
自古以来人们都在用自己的智慧来解决远距离、快速通信的问题，而衡量人类历史进步的
尺度之一是人与人之间传递信息的能力，尤其是远距离传递消息的能力。例如古代的烽火台、
金鼓、旌旗；近代的灯光、旗语；现代的电话、电报、传真和电视等都是传递消息的手段。通
信技术的发展使社会产生了深远的变革，为人类社会带来了巨大的利益。
在当今和未来的信息社会中，通信是人们获取、传递和交换信息的重要手段。随着大规模
集成电路技术、激光技术、空间技术等新型技术的不断发展以及计算机技术的广泛应用，现代
通信技术日新月异。近二三十年来出现的数字通信、卫星通信、光纤通信是现代通信中具有代
表性的新领域。而在这些新领域中，数字通信尤为重要，它是现代通信系统的基础。特别是数
字通信技术和计算机技术的紧密结合可以说是通信发展史上的一次飞跃。本节我们将简单介绍
数字通信的一些基本概念。
2.1.1 信号与通信
消息一般是用数据来表示的，而表示消息的数据通常要把它转变为信号进行传递。信号是
消息（或数据）的一种电磁编码，信号中包含了所要传递的消息。
信号一般以时间为自变量，以表示消息（或数据）的某个参量（振幅、频率或相位）为因
变量。信号按其因变量的取值是否连续可分为模拟信号和数字信号。
模拟信号是指信号的因变量完全随连续消息的变化而变化的信号。模拟信号的自变量可以
是连续的，也可以是离散的；但其因变量一定是连续的，如图 2 - 1 a 所示。电视图像信号、语音信
号、温度压力传感器的输出信号以及许多遥感遥测信号都是模拟信号；脉冲振幅调制信号
（PA M）、脉冲相位调制信号（P P M ）以及脉冲宽度调制信号（P W M ）等也属于模拟信号。
数字信号是指表示消息的因变量是离散的，自变量时间的取值也是离散的信号，如图 2 - 1 b 所
第一部分 数 据 通 信
