淺析計算機網絡數字數據通信技術

王書林

摘要：21世紀以來，計算機網絡已全面普及，計算機技術引入尋常百姓家，網絡技術的發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發展的步伐。計算機的共享技術造就了局域網、城域網、廣域網等信息共享和通信的渠道，不僅方便了人們的語音、數據信息、圖像文件等信息的快速通信，也實現了數據信息資源的共享，便捷了人們的生活和工作，對我國的工業以及社會的進步有著顯著的影響。計算機網絡通信技術是現代信息技術的重要組成部分，極大地提高了人們的生活質量，滿足人們的多種需求。文章首先對數字數據通信技術進行簡述，并分析發展現狀，對計算機網絡數字數據通信技術的傳輸進行闡述，以期對我國計算機通信技術提供參考。

關鍵詞：計算機網絡；數字數據；通信技術

計算機網絡技術使用了通信線路和設備，用于連接不同地區的計算機網絡，形成計算機網絡系統，從而滿足人們對語音、圖像、數據等信息的共享需求。計算機網絡中的組成設備主要有網關、交換器、網橋等，進行數據傳遞的過程就是計算機網絡通信技術，計算機網絡通信的基礎是網絡協議，只要計算機的網絡協議相同，就可以實現信息數據的通信和共享。

1 數字數據通信技術的概述

1.1 數字數據通信技術的優勢

數字數據通信技術與傳統的模擬數據通信技術相比有著極大的優勢：第一，數字數據通信技術中，數據傳輸的單位是數據幀，在傳輸時，一旦出現傳輸錯誤，就可以及時通過檢錯編碼和重新發送數據幀進行檢測，大大提升了通信的可靠性能。第二，數字數據通信可以將視頻、聲音、圖像等非數據信息轉換為數字信息，并在計算機網絡中進行傳輸。第三，數字數據通信技術有效加強了信息加密技術，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，數字數據通信技術采用了繼電器設備，并對信息和數據進行適當的放大和整形，避免了噪音的累積和影響，保證了數據在通信傳輸過程中遇到長距離傳輸時的完整性。第五，數字數據通信技術發展的速度不斷加快，并利用了集成電路，大大減少了電路設備的數量，降低了設備的成本和體積，使通信設備便攜方便。第六，數字數據通信技術中應用了多路光纖技術，使得數據的通信路徑更多，傳輸速度加快，可以在同一時間傳輸更多的數據，滿足了快速發展的生活需求。

1.2 數字數據通信中的指標

1.2.1 速率

通信技術中的速率指的是每秒能夠傳送的代碼位數，其計算公式是：

S=1/T*log₂n

公式中的T是指脈沖的重復周期（脈沖的寬度），n是指調制的點平數。

由此可見，T的重復周期（脈沖的寬度）的倒數就是每一秒的單位脈沖數，如果n=l/T，那么單位脈沖的重復頻率就是每一秒的位數。在調制器中，每一個調制轉換時間都與一個代碼對應。由此可見，調制速率與信息傳輸速率是相同的。

1.2.2 誤碼率

誤碼率是衡量數據通信系統信息傳輸可靠性的關鍵指標，誤碼率主要指在數據進行通信傳輸的過程中，二進制碼出錯的概率，它的計算公式是：

P=Ne/N

公式中，Ne指的是傳輸錯誤的碼數，N指的是傳輸過程中二進制碼的總數。

1.2.3 信道容量

信道容量決定了數據的通信速率，是檢測信息通信能力的重要因素，在計算機網絡中，比特是最常用的一個二進制單位，每秒能夠傳送的比特數量是信道容量的單位。

2 計算機網絡通信的現狀分析

計算機技術的普及加快了經濟的發展，也提高了人們的生活質量，傳統的通信技術已無法滿足新時代的要求，因此，通信技術也不斷更新。近年來，通信技術經歷了模擬技術、二代GSM技術、CDMA技術、3G通信時代，目前，通信技術已進入4G通信時代，較以往的通信技術而言，4G通信傳輸速度更快，完整性更高，安全性更穩定，方便了人們生活和工作的交流與溝通。

另外，多媒體技術也在快速發展的通信技術時代背景下得到了提高，數字數據通信技術中可以將圖像、音頻、影視等數據轉變為數字信息，方便了傳輸和共享，同時，數字數據通信技術還增加了存儲容量，可以無限制存儲，多媒體技術與計算機網絡數字數據通信技術的高度融合，將更好地滿足社會和人們的需求。

3 數字數據通信技術的編碼

3.1 基帶傳輸

基帶傳輸是指通過傳輸線路直接傳送包含數字信號的電脈沖，是通信技術中最常見的傳輸方式，廣泛應用在距離較近的局域網信息數據傳輸中，在傳輸中，常使用不同的電壓電平來替代二進制數字進行表示。

3.2 編碼方案

數字信號脈沖編碼方案多種多樣，主要包括：單極性不歸零碼、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別主要是脈沖時間與碼數的關系，如果在一個全部時間內是用電流來進行傳輸的就稱為不歸零碼，如果發出的電流少于一個碼數的全部時間就稱為歸零碼。簡而言之，歸零碼發出的是較窄的脈沖，而不歸零碼發出的是較寬的脈沖。除此之外，單極性碼與雙極性碼的區別則是單極性碼可以將直流分量進行累計，而雙極性碼則不可以累計直流分量，更有利于通信傳輸。

3.3 同步過程

同步過程是指接收端按照發送端的每個碼數的重復頻率以及起始時間來接收和傳輸數據的，在計算機網絡數字數據通信技術中，主要應用的是位同步法和群同步法。

位同步法是指接收端對于傳輸的每一個數據都和發送端保持一致，并在時間上保持同步，為了實現位同步法，我國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據信息直接由發送端預先發送過來，并保持同步；自同步法則是指接收端從發送端傳輸的各種波形中提取數據信息，并保證提取的數據信號不論時間上還是內容上都與發送端保持一致，例如：曼徹斯特編碼。群同步法是指在發送端傳輸信息后，將傳輸的信息分成若干群，這里的群是一種序列，序列有起始數據，也有終止數據，而所有數據都是有著固定的傳輸頻率的，這樣也就保證了發送端和接收端的信息一致。

4 數字數據通信傳輸方式

4.1 數字通信方式

你一般來說，數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據通信傳輸，在發送端和接收端2個設備傳輸時，數據可以在并行的多條通信線路上達到傳輸多個數據位的效果。而串行傳輸方式則多用于遠距離數據通信，在進行傳輸時，數據是一位一位地在通信線路上進行傳輸，并主要有3種傳輸方向，即單工結構、半雙工結構、全雙工結構。其中的單工結構只支持1個方向上的數據通信傳輸，而半雙工結構就可以支持數據在2個方向上進行數據通信，而遇到特殊情況時，會在1個方向上進行數據通信傳輸，全雙工結構指的是只可以在2個方向進行數據通信。

4.2 多路復用方式

多路復用方式主要分為頻分多路復用和時分多路復用2種傳輸方式。頻分多路復用方式是指將信道的總容量分解成為多個子信道，而且每一個子信道的帶寬完全相同，每一個子信道都可以單獨負責傳輸信號，使得信號可以同時傳輸，加快傳輸速度。時分多路復用方式是指按照時間的先后順序，將每一個信道分解成多個時間段，在同時傳輸多個信號時，每一個傳輸的數據信號就會占用一個時間段，從而達到實現多個數據同時傳輸的目的。

4.3 同步傳輸和異步傳輸方式

在數字數據通信的過程中，為了保障發送端和接收端的數據信息完整性和同步性，各個碼數也必須保持同步，數據模塊和各個字符在傳輸的起始時間和終止時間也需要相同，目前，我們多采用同步傳輸和異步傳輸2種方式來達到這個目的。其中的同步傳輸是指在數據進行傳輸時，加入一些同步字符，從時間進行判斷，只有保證了數據的傳輸起始時間和終止時間相同，就可以判斷數據傳輸的同步性。而異步傳輸則常用于低速的傳輸設備，在數據中只能1位1位地加入起始字符和終止字符，導致傳輸效率低，結構也相對簡單。

5 結語

隨著計算機網絡技術的應用和普及，數字數據通信技術越來越完善，滿足了社會的發展要求，也方便了人們的生活和工作，在我國軍事、工業、航空航天技術、衛星通信技術等領域也得到了廣泛應用。本文首先對數字數據通信技術進行簡述，并分析發展現狀，對計算機網絡數字數據通信技術的傳輸進行闡述，以期對我國計算機通信技術提供參考。