简化通信系统模型：

通信系统常用概念：

总线： 传输信息(信号)的公共通道遵循一定的技术规范。通常分为两类:系统总线和通信总线(串行总线和并行总线)ISA，PCI ，IDE ，USB ，VXI。

串行总线： 传输距离长，传输效率低，速度慢

并行总线： 几个比特（bit）同时，传输距离有限，传输效率高，速度快

总线技术： 内容包括通道控制、仲裁和传输

总线技术规范： 一系列标准包括机械特性、电气特性和通信协议

总线段（bus segment）： 一组设备连接总线，采用统一的技术规范。

总线协议（bus protocol）： 总线设备遵守统一规定(规则)。

总线仲裁： 当一个以上的设备需要占用总线时，总线需要仲裁，以避免冲突。总线冲突问题可以通过优先级等方案来解决。

通信的任务是传递(交换)信息。从信息传输的角度来看，信息传输是最基本、最重要的性能指标 有效性和可靠性 。

通信的有效性是指信息传输的数量，即信息传输的速度；而通信的可靠性是指在给定的信道中接收信息的准确性，即信息传输的质量。

有效性和可靠性往往相互矛盾，必须根据实际要求相对统一

不同系统的主要性能：

• 模拟通信系统

有效性：有效频带（在给定传输带宽的信道中，可同时传输的信号路数越多，系统的传输有效性越高）

可靠性：信噪比（信噪比越高，信息传输的准确性越高，通信质量越好）

• 数字通信系统

有效性:码元传输速率(简称传码率)RB ）指系统每秒传输的码元数，其单位为波特（Baud,常用B表示)，又称波特率

可靠性:误码率(指传输总码元数中错误接收码元数的比例)

其他通信系统性能指标：

1. 有效性：信息传输速率。
2. 可靠性：信息传输质量。
3. 适应性：环境使用条件。
4. 标准：标准的交换。
5. 保密：系统的灵活性，是否易于加密。
6. 经济：系统成本。
7. 可维护性：使用便，维护方便。

其中有效性和可靠性是通信系统最主要的性能指标

信号编码分为模拟数据编码和数字数据编码

模拟数据编码：

1. 幅值键控编码
2. 频移键控编码
3. 相移键控编码

数字数据编码：

1. 单极性码波形

   在此编码方案中，正电压表示1，0电压表示0电压表示数据

2. 双极性码波形

   正电压表示1，负电压表示0

3. 单极性属于零码波形

   衍生在1的基础上，表示0或1，将有一小段电平归零

4. 双极属于零码波形

   同上

5. 差分码波形

   用差分电平表示电压

6. 多元码波形(多电平码波形)

1. 根据传输线路分为串行和并行传输

• 串行传输： 数字信号元序列按时间顺序在信道中逐一传输。这样，只需要占用一条通道。一般的远程数字通信大多采用串行传输

• 并行传输： 若将数字信号元序列分成两条或两条以上，同时在多条信道中传输，则称为并行传输

2. 在数字通信中，信号传输需要时钟信号同步，分为异步传输和同步传输

• 同步传输：所有设备均采用统一的时钟信号。数据传输效率高，适用于高速通信，但传输距离有限。

用固定时钟节拍发送数据信号。每次发送不是一个字符，而是一个数据块作为传输单元，并在数据块的前后添加一个标志来表示块的开始和结束。 ? 优点：比异步传输快得多。它不需要单独添加每个字符并停止信号作为识别字符的标志，而是在一串字符前后添加标志序列。 ? 缺点：技术上比异步传输要复杂。 ? 主要用于高速数据传输。

• 异步传输：每个节点都有一个独立的时钟信号，可以在一定的误差范围内可靠传输

用固定时钟节拍发送数据信号。每次发送不是一个字符，而是一个数据块作为传输单元，并在数据块的前后添加一个标志来表示块的开始和结束。 ? 优点：比异步传输快得多。它不需要单独添加每个字符并停止信号作为识别字符的标志，而是在一串字符前后添加标志序列。 ? 缺点：技术比异步传输更复杂。 ? 主要用于高速数据传输。

3. 数字通信系统需要同步，以确保信息的正确传输。同步主要包括位同步、字符同步和帧同步

• 位同步：起止异步传输采用起止法实现收发同步。也可以通过数据编码提取位同步信号。
• 字符同步：电报传输，通过增加一个或多个同步字符来实现数据传输的同步。
• 帧同步：双方通过帧头和帧尾同步，是现场总线同步主要采用。

• 单工通信:指信息只能单向传输的工作方式

半双工通信:指双向通信可以收发消息，但不能同时收发的工作方式

全双工通信：指双向通信可同时收发消息的工作模式

• 基带传输： 基带信号通过传输信道直接传输，主要用于传输数据量小的应用。

• 传输载波(调制)：控制载波波形的某些参数，使载波的这些参数随基带信号的变化而变化，常选择正弦信号作为载波，可分为数字调制和模拟调制。

• 宽带网（千兆网）：数据传输量大，传输速率高，能够传输数据、语音、图像等多媒体信息，用于广域网。

传输差错根本原因是信道内存在的噪声和传输特性的不理想造成的码间干扰，故传输到接收端后可能发生错误判决，通常仅把噪声作为传输差错的根本原因，传输错误类型主要分为下面三种：

1. 单比特错误
2. 多比特错误
3. 突发错误

检测传输差错的方法主要有下面几种：

1. 奇偶校验
2. 求和校验
3. 纵向冗余校验 LRC
4. 循环冗余校验 CRC

自动校正的方法如下

1. 自动重传

   检测到差错，发送端重新传输

2. 前向差错纠正

   在接受端发现错误之后，按照某种方式来纠正错误，常用的方式是海明码编码纠错，适用于单比特纠错

3. 多比特错误纠正

   使用相互重叠的数据位组合来计算冗余位，实现多比特错误的检测与纠正