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数据通信是指在两点或多点之间通过通信系统以某种数据形式进行信息交换的过程，可以把信息从某一处安全可靠地传送到另一处。它是依照一定的通信协议，利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务，它可实现计算机和计算机、计算机和终端以及终端和终端之间数据信息的传递。
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数据可分为模拟数据与数字数据两种。在通信系统中，表示模拟数据的信号称为模拟信号，表示数字数据的信号称为数字信号，二者可以相互转化。模拟信号在时间和幅度取值上都是连续的，其电平随时间连续变化，如下图所示。例如，语音是典型的模拟信号，其他由模拟传感器接收到的信号如温度、压力、流量等也是模拟信号。数字信号在时间上是离散的，在幅值上是经过量化的，它一般是由二进制代码0、1组成的数字序列，如下图所示，如计算机中传送的是典型的数字信号。
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传统的电话通信信道是传输音频的模拟信道，无法直接传输计算机中的数字信号。为了利用现有的模拟线路传输数字信号，必须将数字信号转化为模拟信号，将这一过程称为调制（Modulation）。在另一端，接收到的模拟信号要还原成数字信号，这个过程称为解调（Demodulation）。通常由于数据的传输是双向的，因此，每端都需要调制和解调，这种设备称为调制解调器（Modem）。
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模拟信号的数字化需要3个步骤，即采样、量化和编码。采样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号，也就是在时间上将模拟信号离散化。量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。编码则是按照一定的规律，把量化后的值用二进制数字表示，然后转换成二值或多值的数字信号流，这样得到的数字信号可以通过电缆、光纤、微波干线、卫星通道等数字线路传输，在接收端则与上述模拟信号数字化过程相反，经过滤波又恢复成原来的模拟信号。上述数字化的过程又称为脉冲编码调制。
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信息传输的必经之路称为"信道"。信道包括有线信道和无线信道。信道可以分为物理信道和逻辑信道。物理信道是指用于发送信号或数据的物理通路，由传输介质及有关设备组成。逻辑信道是指在物理信道的基础上，由节点内部或节点之间建立的连接来实现的通路。
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传输信道还可以从不同角度进行分类，例如：①可分为模拟信道与数字信道；②可分为专用线路和交换网线路；③可分为有线信道和无线信道；④可分为频分信道和时分信道；等等。
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数据通信模型由3个部分组成，即数据终端设备（Data Terminal Equipment, DTE）、计算机系统和数据电路。数据终端设备通过数据电路与计算机系统相连。数据电路由传输信道和数据电路终接设备（Data Circuit Terminating Equipment, DCTE）组成。
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通信模型主要由信息源（信源）、信息传输媒体（信道）和信宿组成。在数据通信系统中信源与信宿均由数据终端设备和通信控制器组成，数据终端设备与计算机系统相连；信道由通信信道和数据通信设备（Data Communication Equipment, DCE）组成，如下图所示。
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如果传输信道是模拟信道，DCTE的作用就是把DTE送来的数字信号变换为模拟信号再通过信道送往DTE，或者反过来，把信道送来的模拟信号变换成数字信号再通过信道送往DTE。如果信道是数字的，DCTE的作用就是实现信号码型与电平的转换、信道特性的均衡、收发时钟的形成与供给以及线路接续控制等。
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根据数据电路的传输能力，数据通信可以有单工、半双工和全双工3种通信方式。
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（1）单工通信：数据只能沿一个固定方向传输，即传输是单向的。
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（2）半双工通信：允许数据在两个方向上进行传输，但两个方向的传输不能同时进行，即在某一时刻信息只能在一个方向上传输。
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（3）全双工通信：允许数据在两个方向上同时进行传输。这是计算机通信常用的方式，可大大提高数据传输效率。全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立接收和发送的能力。
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