数据通信是指在两点或多点之间以二进制的形式进行信息交换。数据传输+通信控制。
数据通信的过程是把字符或符号转换成编码，产生与编码对应的信号，信号传送到目的地后被接受设备接收，按编码的规则将信号解码，再还原成相应的字符或符号。模拟信道的数据通信过程如图所示，数字信道的数据通信过程省略了调制和解调的步骤。
图1 模拟信道的数据通信的过程
信号与信道
什么样的信道传输什么样的信号。图示如下：
图2 数据、信号与信道
编码与调制
编码输出数字信号，调制输出模拟信号。
图3 编码与调制
数据编码：
1. PCM编码：
采样：按一定间隔对语音信号进行采样。
量化：把每个样本舍入到最近的量化级别上。
编码：对每个舍入后的样本进行编码。
图4 PCM编码示意
2. 不归零编码
用-5V表示二进制中的1，+5V表示二进制中的0。
3. 曼彻斯特编码
在每个码元的中间发生跳变，高à低的跳变代表1，低à高的跳变代表0。
4. 差分曼彻斯特编码
在每个码元的中间发生跳变，码元开始处有跳变代表0，无跳变代表1。
图5 三种数字编码的波形图
采样定理
如果模拟信号的最高频率为F，若以大于等于2F的采样频率对其采样，则从采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。
数据通信性能指标
1. 时延。一个数据块从链路或网络的一端传送到另一端的时间。
总时延=发送时延+传输时延+转发时延
发送时延=数据块总长度/信息传输速率
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率
2. 带宽。信道传输能力的度量。计算机网络中的单位为每秒钟传输的二进制位数。主要由b/s，Kb/s，Mb/s，Gb/s
3. 误码率。传输的码元被传错的概率。Pc=出错的码元/传输的总码元数
4. 信息传输速率。每秒传输的二进制比特数。
Shannon公式：有噪声干扰信道。
C = W log2 （1+S/N）
C——传输率，单位b/s
W—— 带宽，单位Hz
S/N——信噪比
5. 信道最大数据传输率。
Nyquist公式：无噪声理想低通信道。估算已知带宽信道的最高数据传输速率。
C = 2W log2 M
C ——数据传输率，单位b/s
W ——带宽，单位Hz
M ——信号编码级数
参考文献：
[1] 谢希仁. 计算机网络. 北京: 电子工业出版社.
