淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)

王書林

摘要：21世紀(jì)以來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已全面普及，計(jì)算機(jī)技術(shù)引入尋常百姓家，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也改變了人們的生活和工作，全球化更是加快了通信技術(shù)發(fā)展的步伐。計(jì)算機(jī)的共享技術(shù)造就了局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等信息共享和通信的渠道，不僅方便了人們的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信息、圖像文件等信息的快速通信，也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息資源的共享，便捷了人們的生活和工作，對(duì)我國(guó)的工業(yè)以及社會(huì)的進(jìn)步有著顯著的影響。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分，極大地提高了人們的生活質(zhì)量，滿足人們的多種需求。文章首先對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)述，并分析發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的傳輸進(jìn)行闡述，以期對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；通信技術(shù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用了通信線路和設(shè)備，用于連接不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而滿足人們對(duì)語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的共享需求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的組成設(shè)備主要有網(wǎng)關(guān)、交換器、網(wǎng)橋等，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的過(guò)程就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，只要計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相同，就可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的通信和共享。

1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的概述

1.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)通信技術(shù)相比有著極大的優(yōu)勢(shì)：第一，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菙?shù)據(jù)幀，在傳輸時(shí)，一旦出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤，就可以及時(shí)通過(guò)檢錯(cuò)編碼和重新發(fā)送數(shù)據(jù)幀進(jìn)行檢測(cè)，大大提升了通信的可靠性能。第二，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信可以將視頻、聲音、圖像等非數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。第三，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)有效加強(qiáng)了信息加密技術(shù)，使得信息的隱私性得到保障，避免外界的非法獲取，保障了信息的安全性。第四，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)采用了繼電器設(shè)備，并對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠛驼?，避免了噪音的累積和影響，保證了數(shù)據(jù)在通信傳輸過(guò)程中遇到長(zhǎng)距離傳輸時(shí)的完整性。第五，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展的速度不斷加快，并利用了集成電路，大大減少了電路設(shè)備的數(shù)量，降低了設(shè)備的成本和體積，使通信設(shè)備便攜方便。第六，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中應(yīng)用了多路光纖技術(shù)，使得數(shù)據(jù)的通信路徑更多，傳輸速度加快，可以在同一時(shí)間傳輸更多的數(shù)據(jù)，滿足了快速發(fā)展的生活需求。

1.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信中的指標(biāo)

1.2.1 速率

通信技術(shù)中的速率指的是每秒能夠傳送的代碼位數(shù)，其計(jì)算公式是：

S=1/T*log₂n

公式中的T是指脈沖的重復(fù)周期（脈沖的寬度），n是指調(diào)制的點(diǎn)平數(shù)。

由此可見(jiàn)，T的重復(fù)周期（脈沖的寬度）的倒數(shù)就是每一秒的單位脈沖數(shù)，如果n=l/T，那么單位脈沖的重復(fù)頻率就是每一秒的位數(shù)。在調(diào)制器中，每一個(gè)調(diào)制轉(zhuǎn)換時(shí)間都與一個(gè)代碼對(duì)應(yīng)。由此可見(jiàn)，調(diào)制速率與信息傳輸速率是相同的。

1.2.2 誤碼率

誤碼率是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信息傳輸可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)，誤碼率主要指在數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳輸?shù)倪^(guò)程中，二進(jìn)制碼出錯(cuò)的概率，它的計(jì)算公式是：

P=Ne/N

公式中，Ne指的是傳輸錯(cuò)誤的碼數(shù)，N指的是傳輸過(guò)程中二進(jìn)制碼的總數(shù)。

1.2.3 信道容量

信道容量決定了數(shù)據(jù)的通信速率，是檢測(cè)信息通信能力的重要因素，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，比特是最常用的一個(gè)二進(jìn)制單位，每秒能夠傳送的比特?cái)?shù)量是信道容量的單位。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的現(xiàn)狀分析

計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及加快了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也提高了人們的生活質(zhì)量，傳統(tǒng)的通信技術(shù)已無(wú)法滿足新時(shí)代的要求，因此，通信技術(shù)也不斷更新。近年來(lái)，通信技術(shù)經(jīng)歷了模擬技術(shù)、二代GSM技術(shù)、CDMA技術(shù)、3G通信時(shí)代，目前，通信技術(shù)已進(jìn)入4G通信時(shí)代，較以往的通信技術(shù)而言，4G通信傳輸速度更快，完整性更高，安全性更穩(wěn)定，方便了人們生活和工作的交流與溝通。

另外，多媒體技術(shù)也在快速發(fā)展的通信技術(shù)時(shí)代背景下得到了提高，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中可以將圖像、音頻、影視等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，方便了傳輸和共享，同時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)還增加了存儲(chǔ)容量，可以無(wú)限制存儲(chǔ)，多媒體技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的高度融合，將更好地滿足社會(huì)和人們的需求。

3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的編碼

3.1 基帶傳輸

基帶傳輸是指通過(guò)傳輸線路直接傳送包含數(shù)字信號(hào)的電脈沖，是通信技術(shù)中最常見(jiàn)的傳輸方式，廣泛應(yīng)用在距離較近的局域網(wǎng)信息數(shù)據(jù)傳輸中，在傳輸中，常使用不同的電壓電平來(lái)替代二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行表示。

3.2 編碼方案

數(shù)字信號(hào)脈沖編碼方案多種多樣，主要包括：?jiǎn)螛O性不歸零碼、雙極性不歸零碼、單極性歸零碼、雙極性歸零碼4種。其中歸零碼與不歸零碼的區(qū)別主要是脈沖時(shí)間與碼數(shù)的關(guān)系，如果在一個(gè)全部時(shí)間內(nèi)是用電流來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)木头Q為不歸零碼，如果發(fā)出的電流少于一個(gè)碼數(shù)的全部時(shí)間就稱為歸零碼。簡(jiǎn)而言之，歸零碼發(fā)出的是較窄的脈沖，而不歸零碼發(fā)出的是較寬的脈沖。除此之外，單極性碼與雙極性碼的區(qū)別則是單極性碼可以將直流分量進(jìn)行累計(jì)，而雙極性碼則不可以累計(jì)直流分量，更有利于通信傳輸。

3.3 同步過(guò)程

同步過(guò)程是指接收端按照發(fā)送端的每個(gè)碼數(shù)的重復(fù)頻率以及起始時(shí)間來(lái)接收和傳輸數(shù)據(jù)的，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中，主要應(yīng)用的是位同步法和群同步法。

位同步法是指接收端對(duì)于傳輸?shù)拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都和發(fā)送端保持一致，并在時(shí)間上保持同步，為了實(shí)現(xiàn)位同步法，我國(guó)目前常用的有外同步法和自同步法2種。外同步法是指接收端的數(shù)據(jù)信息直接由發(fā)送端預(yù)先發(fā)送過(guò)來(lái)，并保持同步；自同步法則是指接收端從發(fā)送端傳輸?shù)母鞣N波形中提取數(shù)據(jù)信息，并保證提取的數(shù)據(jù)信號(hào)不論時(shí)間上還是內(nèi)容上都與發(fā)送端保持一致，例如：曼徹斯特編碼。群同步法是指在發(fā)送端傳輸信息后，將傳輸?shù)男畔⒎殖扇舾扇?，這里的群是一種序列，序列有起始數(shù)據(jù)，也有終止數(shù)據(jù)，而所有數(shù)據(jù)都是有著固定的傳輸頻率的，這樣也就保證了發(fā)送端和接收端的信息一致。

4 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信傳輸方式

4.1 數(shù)字通信方式

你一般來(lái)說(shuō)，數(shù)字通信傳輸方式主要包括2種，即并行傳輸方式和串行傳輸方式。其中，并行傳輸方式一般適用于近距離數(shù)據(jù)通信傳輸，在發(fā)送端和接收端2個(gè)設(shè)備傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)可以在并行的多條通信線路上達(dá)到傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位的效果。而串行傳輸方式則多用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信，在進(jìn)行傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線路上進(jìn)行傳輸，并主要有3種傳輸方向，即單工結(jié)構(gòu)、半雙工結(jié)構(gòu)、全雙工結(jié)構(gòu)。其中的單工結(jié)構(gòu)只支持1個(gè)方向上的數(shù)據(jù)通信傳輸，而半雙工結(jié)構(gòu)就可以支持?jǐn)?shù)據(jù)在2個(gè)方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而遇到特殊情況時(shí)，會(huì)在1個(gè)方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信傳輸，全雙工結(jié)構(gòu)指的是只可以在2個(gè)方向進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

4.2 多路復(fù)用方式

多路復(fù)用方式主要分為頻分多路復(fù)用和時(shí)分多路復(fù)用2種傳輸方式。頻分多路復(fù)用方式是指將信道的總?cè)萘糠纸獬蔀槎鄠€(gè)子信道，而且每一個(gè)子信道的帶寬完全相同，每一個(gè)子信道都可以單獨(dú)負(fù)責(zé)傳輸信號(hào)，使得信號(hào)可以同時(shí)傳輸，加快傳輸速度。時(shí)分多路復(fù)用方式是指按照時(shí)間的先后順序，將每一個(gè)信道分解成多個(gè)時(shí)間段，在同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)時(shí)，每一個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)就會(huì)占用一個(gè)時(shí)間段，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)哪康摹?/p>

4.3 同步傳輸和異步傳輸方式

在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的過(guò)程中，為了保障發(fā)送端和接收端的數(shù)據(jù)信息完整性和同步性，各個(gè)碼數(shù)也必須保持同步，數(shù)據(jù)模塊和各個(gè)字符在傳輸?shù)钠鹗紩r(shí)間和終止時(shí)間也需要相同，目前，我們多采用同步傳輸和異步傳輸2種方式來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。其中的同步傳輸是指在數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)，加入一些同步字符，從時(shí)間進(jìn)行判斷，只有保證了數(shù)據(jù)的傳輸起始時(shí)間和終止時(shí)間相同，就可以判斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫?。而異步傳輸則常用于低速的傳輸設(shè)備，在數(shù)據(jù)中只能1位1位地加入起始字符和終止字符，導(dǎo)致傳輸效率低，結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和普及，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)越來(lái)越完善，滿足了社會(huì)的發(fā)展要求，也方便了人們的生活和工作，在我國(guó)軍事、工業(yè)、航空航天技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。本文首先對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)述，并分析發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的傳輸進(jìn)行闡述，以期對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)提供參考。