1） 模拟数据的模拟信号编码 2） 模拟数据的数字信号编码 3） 数字数据的模拟信号编码:也就是调制的过程
幅移键控(ASK):将数字数据的二进制码1和0用载波信号振幅的保持和终止来表示,数字1表示保持
载波,数字0表示终止载波.
频移键控(FSK):由载波信号不同的两个频率分别表示0和1.数字为1时提高载波频率,数字为0时降低载波频率.
相移键控(PSK):由载波信号不同的相位偏移来表示0和1.以数字0变成1时,相位角移动180度实现调制.
调制:在原点,调制器将数字数据转换成模拟信号,称之为调制. 解调:在终点,解调器将模拟信号再转换成数据,称之为解调. 4） 数字数据的数字信号编码 3.传输媒体:
指的是数据传输系统中发送器和接收器之间的物理信道 分为导向和非导向，以电磁波的形式进行传输
导向媒体:如双绞线.同轴电缆和光纤 非导向媒体: 无线传播。如空气.真空.海水 双绞线 可传输模拟信号和数字信号 优点：价格低，使用方便。传输速率局限，适于距离短，速率要求不高的网络。 无屏蔽双绞线：如普通电话线，易受外界干扰 屏蔽双绞线：减少电磁干扰，相对价格较高，使用不够方便 可传输模拟信号和数字信号 适于频率更高，传输速率更快的网络。 单模光纤：传播不失真，比多模更优 多模光纤 特点:容量更大；体积更小,质量更轻；衰减更小；隔绝电磁场；成本低廉 (低功率短距离的无线连接技术,实现最大传输距离10m,最高传输速度1Mbps的无线传输服务) 1) 无线电波:全向性电视.无线电广播.收集 2) 微波:波长1mm~1m电视广播.GPS.长途电话传输 3) 红外线:波长在760nm~1mmm。各种家用电器的遥控器 4) 蓝牙:最大传输距离10m,本质上就属于无线传输介质， 工作频率：2.4GHz 同轴电缆 光纤(光缆) 无线传输介质 4.带宽的概念: 模拟系统中：信号可使用的最高频率和最低频率间的差值就代表这个通信系统的通频带宽,单位Hz
数字通信系统中：是指数字系统中数据的传输速率,单位比特/秒bit/s 信道的带宽一般是指信道容量,即信道中传递信息的最大值,单位比特/秒 5.多路复用技术
让多个通信的双方共享数据链路的带宽容量,这样的技术称之为“复用”,常见的形式有: 频分复用FDM 时分复用TDM 码分复用CDM 多个信号调制在不同的载波频率上。模拟信号，（如有线电视） 分成多个时隙。模拟信号和数字信号， 不同的编码来区分各路原始信号。适合：移动通信无线、计算机网络、移动性计算机联网 6.异步传输和同步传输(两者区别在于发送端和接收端的时钟是独立的还是同步的) 同步技术:是指通信系统中实现手法两端动作统一.保持手法步调一致的过程. 异步传输:以字符为单位独立进行发送,传输效率低,适用于低速系统 同步传输:是以数据块为单位进行发送,传输效率高,适用于高速系统 7.数据交换技术简单应用 电路交换 报文交换(包交换) 分组交换 如打电话。优点：传输延迟小；一旦线路建立,不会发生用户冲突。 如电报。缺点：延迟大，不适合交互式数据通信。 报文交换的升级。适合于速率要求高的交互式通信。成为主流。 - 11 -
3.4计算机网络平台 3.4.1计算机网络的构成
1.主要特点:信息传递.资源共享.增加可靠性.提高系统处理能力 2.计算机网络的体系结构
ISO(国际标准化组织)与1977年提出OSI(开放式系统互联参考模型),标志着网络的发展走向了标准化的道路.
3.网络协议:在计算机网络中,用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一系列规则叫做网络协议.是计算机网络设计.开发.运行的基础.
三要素: 语法——定义协议中所使用数据块的格式 语义——规定各种数据块格式的作用
定时——规定数据块的交换顺序和定时器的使用 4.计算机网络的分类 按拓扑结构 按传输媒体 按交换方式 按数据传输率 按计算机网络覆盖范围的大小 总线网.环形网.星形网 有线网.无线网 交换网.分组交换网 高速网.低速网 局LAN.城MAN.广WAM和互联网 1)局域网：几百米—几千米的办公楼群和校园内 特点:高数据传输率.低延迟.低误码 2)城域网：工作范围160KM
3)广域网：一个或几个国家.采用交换技术,数据的交换是广域网最为关心的问题,主要交换技术有X.25,帧中继,ATM
4)互联网：将世界各地的局域网.广域网联系起来,使得海量的信息能在更广阔的范围内传播,就构成了互联网. 3.4.2互联网协议
1.TCP/IP协议(传输控制协议/网际协议)从低到高分为4层: 面向用户 HTTP协议—浏览网页 FTP协议—文件传输, 应用层 SMTP—电子邮件发送 Telnet协议—远程登录服务 端到端的数TCP(传输控制协议) UDP(用户数据报协议) 传输层 据传输 网络层 提供路由 IP ARP RARP 网络接口层 数据链路层 Ethernet；Token-ring；FDDI；X.25；ATM 2.IP协议—是TCP/IP协议簇网络层的核心,是因特网能够有效运行的基础. 1)IP协议——最基本的功能是实现IP编址
IPv4表示为32位的无符号二进制数 IPv6表示为128位的无符号二进制数
2)IP路由——IP协议所规定的另一项重要功能
IP路由是指在不同网络间的数据收法选择路径连接 3)IP协议的版本
IPv4的最大问题是网络地址资源有限 IPv6—128位,能提供2128-1个地址 3.TCP与UDP——传输层的2个重要协议
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1)面向连接或非连接 面向连接:像打电话 面向非连接:像写信 2)TCP和UDP的区别
TCP是面向连接的传输协议,适用于要求比较高的业务,如电子邮件.网页浏览.文件传输等 UDP是面向非连接的,没有重传机制,适用于如视频会议.在线播放等 物理端口:是指主机.集线器..路由器等与其他网络设备相连接的接口,
逻辑端口:与TCP/IP协议簇中应用层紧密联系,是区分不同应用类型的标识号,一个端口对应一个特定的因特网应用或服务,如FTP端口号是21,Telnet的端口号是23,HTTP的端口号是80 3.4.3物联网与云计算P101
1.物联网(InternetofThings)通过射频识别(RFID).红外感应器.全球定位系统.激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别.定位.跟踪.监控和管理的一种网络.就是“物物相连”的网络.
“物”要相连必须满足一定的条件: ①具有信息接收和发送器件 ②具有一定的存储功能 ③具有CPU ④具有OS
⑤有可被识别的唯一标号 ⑥遵循物联网的通信协议 2.物联网与互联网
物联网是互联网的拓展和延伸
物联网技术的基础和核心仍然是互联网 物联网须支持现有互联网中的基本协议
其重要特征是纳入物联网的“物”,即物联网中的结点必须具有智能处理能力 3.物联网的发展
美国——将物联网与新能源并列为振兴其经济的两大重点
中国——在2009年作为国家五大新兴战略性产业之一正式写入政府工作报告
国家五大战略性新兴产业,包括新能源.信息网络(以物联网为代表).新材料.生物医药和空间技术等产业
4.物联网的3层次架 感知层 网络层 应用层 采集各种有用信息,对物体进行识别和标记识别 实现信息处理和通信,将在感知层上获取的信息转化成数据格式,并遵循协议,保准数据准确到达目的地 提供物联网和用户之间的接口,将各行业对物联网的需求转化为具体的应用 5.物联网的用途 在食品安全.工业监控.公共安全.城市管理.远程医疗.智能家居.智能交通.邮政物流.环境监测等各行业有广阔的应用前景
2.云计算(CloudComputing)
1)定义:是一种基于因特网的超级计算模式,它是分布式计算.并行计算.网格计算等计算机技术的发展和商业化的产物.其原理是将大量由互联网连接的计算资源进行统一的管理和调度,构成一个计算资源地,根据用户的需求提供服务.
2)云计算的特点:虚拟化技术.安全性和可靠性.灵活方便地获取服务.高性价比 3.云计算的3个服务模式 IaaS:基础设施服务 PaaS:平台服务 SaaS:软件服务 3.5数据库平台 3.5.1数据库技术的发展
1.人工管理阶段
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2.文件系统阶段 3.数据库系统阶段 3.5.2数据库系统的组成
数据库系统(DBS)：是指以计算机系统为基础,以数据库方式管理大量共享数据的综合系统. 由5个部分构成:
1.数据库:以一定的组织方式将特定组织各项应用相关的全部数据组织在一起并存储在外存储器上所形成的.能为多个用户共享的.与应用程序彼此独立的一组相互关联的数据集合.
2.硬件支持系统
3.软件支持系统——DBMS,是数据库系统的核心 4.数据库管理员——DBA 5.用户 3.5.3数据库系统的结构
数据库结构为从内到外分分三个层次描述的三级模式结构, 三级模式主要分为物理结构和逻辑结构两个方面. 描述物理结构称为内模式,
描述逻辑结构称为模式(概念模式.逻辑模式)
每个用户或应用，又由模式导出若干个子模式（外模式、用户模式），子模式是模式的子集。 三级模式中两种映射功能(模式).
1）物理模式和模式之间的映射：物理结构(内模式)改变时,只需修改模式与内模式之间的映射关系,而逻辑结构(模式)不变,相应程序也不需要改变（物理独立性.）
2）模式与子模式之间的映射：逻辑结构(模式)发生改变时,只需修改外模式与模式之间的映射关系,而用户结构(外模式)不变,应用程序也不用改变（逻辑独立性） 3.5.4数据库管理系统DBMS
1.组成:
1） DDL数据描述语言. 2） DML数据操作语言. 3） 其他管理和控制程序 2.数据库的功能
1） 数据定义功能 2） 数据操纵功能
3） 数据库的运行管理功能 4） 数据库的建立和维护功能 3.5.5数据库技术的新发展
1.面向对象的方法和技术对数据库的发展
面向对象数据库系统OODBS
2.数据库技术与多学科技术有机结合的发展
1） 分布式数据库系统. 2） 并行数据库系统. 3） 多媒体数据库系统
多媒体数据库系统的主要特点:集成性.独立性.数据量大.实时性.交互性
建立数据模型的途径: 1） 基于关系模型； 2） 基于面向对象模型； 3） 基于超文本； 4） 超媒体模型；
5） 开发全新的数据模型
3.面向应用领域的数据库新技术——数据仓库
数据仓库:指的是一个面向主题的.集成的.相对稳定的.反映历史变化的数据集合,用于支持企
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业或组织的决策分析处理.
数据仓库的组成:
1） 数据仓库数据库
是数据仓库环境的核心，是数据存放地并提供对数据检索的支持。
2） 数据抽取工具 3） 元数据:
描述数据仓库内部数据的结构和建立方法的数据，分技术元数据、商业元数据
4） 访问工具: 5） 数据集市:
小的数据仓库
第四章数据库系统
4.1数据库系统概述 4.1.1数据模型
数据库系统的三级结构中,模式是核心和关键,模式的主体是数据模型. 即数据模型是整个数据库系统的核心和基础 1. 模型:
对现实世界事物特征的模拟和抽象就是这个事物的模型. 数据模型是抽象的表示和处理数据的工具
模型应满足条件:真实反应物质的本身；容易被人理解；便于在计算机上实现. 数据模型分类:
1)概念模型(信息模型):以人的观点模拟物质本身的模型称为概念模型(信息模型), 2)数据模型:以计算机系统的观点模拟物质本身的模型称为数据模型. 数据模型也是一种模型,它是数据特征的抽象表示. 数据模型进一步分为:逻辑数据模型和物理数据模型. 2. 概念模型:
从人对现实世界的认识出发,根据建模的需要将具体的事物抽象为便于理解和研究的模型.是缺乏计算机知识的基本用户最容易理解的,也是用户和数据库设计人员交流的工具 1)常用术语:
?实体:客观存在并可以互相区别的事物,可以是具体物件,抽象概念,某种联系 ?属性:实体具有的特性 “型”＝名称(说明)；“值”＝对型的具体赋值.例如:计算机001 ?码:能够唯一标识实体属性的称谓实体的码（标识性的属性） ④域:属性的取值范围
⑤实体型:用实体名及描述它的各属性名，刻画出全部同质实体的共同特征和性质。如计算机(编号.品名.单价.出产日??)
⑥实体集:某个实体型下的全部实体(某个单位目前拥有的全部计算机)
⑦联系:一个实体型内部（或实体型之间）各属性之间的联系称内部（外部）联系 2)实体型之间（或内部）的联系
1:1一对一——是一对多的特例 1:n一对多——是多对多的特例 m:n多对多
3)概念模型的表示方法 (实体—联系图)
E-R组成：实体、属性、联系三要素。四种基本符号：长方形，菱形，椭圆形，直线。 3.数据模型 逻辑数据模型 是用户通过数据库管理系统看到的现实世界，描述了数据库数据的整体结构。 三部分概念组成： 1）数据结构：是对系统静态描述,数据模型中最重要的部分,一般以数据结构来命名数据模型. 2）数据操作 3）数据完整性约束 常用的数据模型：层次数据模型.网状数据模型.关系模型.面向对象数据模型
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物理数据模型 用来描述数据的物理存储结构和存储方法
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