1．?dāng)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指以計(jì)算機(jī)為中心，用通信線路連接分布在遠(yuǎn)地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備而完成數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由三部分組成：源系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和目的系統(tǒng)。在一次通信中，產(chǎn)生和發(fā)送信息的一方叫信源方，接收信息的一方叫信宿方，傳輸信息的通道叫信道。
源系統(tǒng)一般包括源點(diǎn)和發(fā)送器。源點(diǎn)是指產(chǎn)生數(shù)據(jù)的信源計(jì)算機(jī)，也叫發(fā)送方；發(fā)送器是指和源點(diǎn)相連的調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備。
目的系統(tǒng)一般包括終點(diǎn)和接收器。終點(diǎn)是接收數(shù)據(jù)的信宿計(jì)算機(jī)，也叫接收方；接收器是指和終點(diǎn)相連的調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備。
傳輸系統(tǒng)包括兩個(gè)部分：傳輸信道和噪聲源。傳輸信道一般表示某一方向傳輸?shù)慕橘|(zhì)。噪聲源包括影響通信系統(tǒng)的所有噪聲，如信道噪聲、發(fā)送和接收設(shè)備產(chǎn)生的噪聲等。
2．?dāng)?shù)據(jù)通信主要技術(shù)指標(biāo)
①數(shù)據(jù)傳輸速率：
數(shù)據(jù)傳輸速率也稱為比特速率，是指單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，單位是位/秒，記為bit/s、b/s或bps。
②信號(hào)傳輸速率：
信號(hào)傳輸速率也稱為碼元速率，是指單位時(shí)間內(nèi)通過信道傳輸?shù)拇a元個(gè)數(shù)，單位是波特，記為baud，以b表示。
數(shù)據(jù)傳輸速率=信號(hào)傳輸速率×log2n
（bps）
其中，參數(shù)n為碼元狀態(tài)個(gè)數(shù)、進(jìn)制數(shù)，如n為4，表示碼元有4種狀態(tài)，是4進(jìn)制。
③信道容量：
信道容量一般是指信道單位時(shí)間內(nèi)可傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)傳輸率，即信道的極限容量。單位是位/秒，或記為bit/s。
數(shù)據(jù)傳輸率則是指實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸率，一般都小于信道極限容量。
④誤碼率：
在傳輸數(shù)據(jù)的過程中，由于受各種因素的影響，總會(huì)出現(xiàn)一些差錯(cuò)，通常把信號(hào)傳輸過程中的錯(cuò)誤率稱為誤碼率，它是衡量差錯(cuò)的指標(biāo)。
在二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸過程中，誤碼率=接收的錯(cuò)誤的二進(jìn)制比特?cái)?shù)/傳輸?shù)目偟亩M(jìn)制比特?cái)?shù)。
⑤信道帶寬：
信道帶寬在不同環(huán)境中有不同的定義。
在通信系統(tǒng)中，帶寬是指在給定的范圍內(nèi)可用于傳輸?shù)淖罡哳l率與最低頻率的差值。例如短波通信使用的頻率范圍為3mhz~30mhz，則它的帶寬為28mhz。
在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，信道的帶寬是指計(jì)算機(jī)通信通道的容量，以mbps為單位，例如，以太網(wǎng)的帶寬為10mbps。
⑥信道延遲：
信道延遲是指信號(hào)從發(fā)送方發(fā)出經(jīng)過信道到達(dá)接收方所需要的時(shí)間。
它由發(fā)送方和接收方之間的距離以及信號(hào)在信道中的傳播速率決定。
3．奈奎斯特和香農(nóng)公式
奈氏第一準(zhǔn)則
在理想低通信道下，為避免碼間干擾，碼元的傳輸速率上限值為：
c = 2w ( baud )
= 2w log2l (
bps )
其中：w為信道的帶寬（以 hz
為單位）；l為碼元信號(hào)電平的個(gè)數(shù)為，若l=2，碼元速率在數(shù)值上和比特速率相等。
從式中可以得出，1
hz的帶寬上，最多只能傳輸2個(gè)碼元。
香農(nóng)定理
該定理給出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限。
c = w
log2(1+s/n) b/s
其中：w 為信道的帶寬（以 hz 為單位）；s 為信道內(nèi)所傳信號(hào)的平均功率；n 為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率；s/n
為信噪比，本身沒有單位，但通常換算成10log10s/n
來表示，單位是分貝(db)。
【例1】計(jì)算帶寬為3khz，信噪比為30db的信道的最大數(shù)據(jù)傳輸率。
由于30 = 10
log10(s/n)，則 s/n = 10^3 = 1000
cmax = 3000*log2(1+s/n) =
3000*log2 (1+1000) ≈30000 bps
香農(nóng)公式表明，信道的帶寬或信道中的信噪比越大，信息的極限傳輸速率就越高。只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)的傳輸，但實(shí)際信道上能夠達(dá)到的信息傳輸速率要比香農(nóng)的極限傳輸速率低很多。