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编码与调制

介绍概念-基带信号和宽带信号

:信号的传输媒介。一般用来表示向某一方向传送信息的介质,因此一条通信线路往往包含一条发送信道和一条接受信道。

传输信号可分为:模拟信道(传输模拟信号)和 数字信道(传输数字信号)

传输介质可分为:无线信道 有线信道

信道上传输的信号可分为

直接用两种不同的电压表示数字信号1和0,然后发送到数字信道上去传输()。计算机输出等代表各种文本或图像文件的数据信号属于基带信号。基带信号发出,例如,我们说的声波是基带信号。

调制基带信号后形成的频分复用模拟信号,然后传输到模拟模拟信号上去传输()。通过基带信号之后,发出信号在信道中传输(即只能在一段频率范围内通过信号)。

当传输距离较近时,采用计算机网络(近距离衰减小,信号内容不易发送变化)

当传输距离较远时,使用计算机网络(即使信号变化很大,远距离衰减也可以最终过滤出基带信号)

编码与调制

数字数据编码为数字信号

(1)非归零编码【NRZ】高1低0

编码容易实现,但没有检错能力,无法判断码元的开始和结束,因此收发双方难以保持同步。

(2)曼彻斯特编码

将一个代码元分为两个相等的间隔,前一个间隔为低电平,后一个间隔为高电平,代表代码元1;代码元0恰恰相反。相反的规定也可以使用。代码的特点是每个代码元的中间都有一个电平跳变。位置中间的跳变不仅是时钟信号(可用于同步),还有数据信号,但其频带宽度是原始基带宽度的两倍。每个代码元被调整为两个电平,因此数据传输速率只有调制速率的1/2.

(3)曼彻斯特编码差异 同1异0

常用于局域网传输,规则如下:

如果码元为1,则前半码元的电平与上半码元的后半码元相同,如果为0,则相反。该编码的特点是每个码元中间都有一个电平跳转,可以实现自同步,抗干扰性强于曼彻斯特编码。

(4)归零编码【RZ】

这种编码方式,信号电平在一个码元内恢复到0。

(5)反向不归零编码【NRZI】

信号电平翻转表示0,信号电平不变表示1。

(6)4B/5B编码

将欲发送的数据流每4bit作为一个组,然后按4B/5B编码规则将其转换为相应的5bit码。5bit代码有32种组合,但只有16种对应4种bit16种代码,其他16种或未使用或用作控制码,以表示帧的开始和结束,光纤线路的状态(静态、空闲、暂停)等。

数字数据调制模拟信号

数字数据调制技术将数字信号转换为号转换为模拟信号,在接收端将模拟信号还原为数字信号,对应于调制解调器的调制和解调过程。

调幅 调相(QAM)

例:通信链路的波特率为1200Baud,每个相位有4个振幅QAM该链路的信息传输速率是多少?

解: 对于16进制码元,一个码元有log 2 16 一个比特,即4个比特(因为用二进制表示0-15只需要4个比特),码元传输速率为7200/6 = 1200 Baud/s 信息传输速率为 1200*4 = 4800 bit/s

模拟数据编码为数字信号

计算机内部处理二进制数据和数字音频,因此模拟音频需要通过采样和量化转换为有限数字表示的离散序列(即实现音频数字化)

最典型的例子是编码音频信号的脉码调制(PCM),在计算机应用中,能达到最高保真水平的是PCM编码广泛应用于材料保存和音乐欣赏,CD/DVD以及我们常见的WAV它主要包括三个步骤:抽样、量化和编码

定期扫描模拟信号,将时间上的连续信号转换为时间上的离散信号。为了使所获得的离散信号代表抽样的模拟数据,采样定理应用于采样:

根据一定的分级标幅值按一定的分级标度转换为相应的数字值,并取整数,将连续的电平幅值转换为离散的数字量。

将量化结果转换为相应的二进制编码。

为了实现传输的有效性,可能需要更高的频率。该调制方法还可以使用频分复技术来充分利用带宽资源。电话和本地交换机传输的信号通过模拟信号传输模拟数据;模拟声音数据加载到模拟载波信号中。

标签: pcm260变送器

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