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知识汇总系列!数据通信基础(6)

知识汇总系列!数据通信基础(6)

本帖最后由 best1538 于 2018-1-15 12:37 编辑

数字信号一般只有2种状态,0或1,可使用开关变量(高低电压)或电压跳变(差分)来编码表示。
3.1.非归零编码(NRZ)
3.2.曼彻斯特编码
(1)曼彻斯特编码(Manchester)
曼彻斯特编码又叫数字双相码。从高到低电平跳变表示数字0,从低到高电平跳变表示数字1。
IEEE802.3i以太网标准(10BASE-T)双工传输比特流即采用了曼彻斯特编码:RJ45双绞线采用(1,2)线对传送差分信号,(3,6)线对接收差分信号。
(2)差分曼彻斯特编码(Difference Manchester)
差分曼彻斯特编码又叫条件双相码(CDP码)。如果下一位数字是0,码元之间要发生电平跳变;如果下一位数字是1,码元之间不发生电平跳变。
3.3.其他
对于频带宽度已确定的信道,如果信噪比不能再提高了,并且码元传输速率也达到了上限值,那么还有办法提高信息的传输速率。这就是用编码的方法让每一个码元携带更多比特的信息量。
假定我们的基带信号是101011000110111010…
如果直接传送,则每个码元携带的信息量为1bit。先将信号中的3个比特编为一组,即101,011,000,110,111,010,…。3个比特共有8种不同的排列。我们可以用不同的调制方法来表示这样的信号。例如,用8中不同的振幅,或8种不同的频率,或8种不同的相位进行调制。假定我们采用相位调制,用相位φ0表示000,φ1表示001,φ2表示010,……,φ2表示111。这样,原来的18个码元的信号就转换为由6个码元组成的符号:
101011000110111010…=φ5φ3φ0φ6φ7φ2…
也就是说,若以同样的速率发送码元,则同样的时间所传送的信息量就调高了3倍。
其他常见的编码方案有以下几种。
(1)非归零交替编码(NRZI)
(2)4B/5B编码:IEEE 802.3u 100BASE-TX,IEEE 802.3u 100BASE-FX
(3)8B/10B编码:100BASE-T4采用了8B/6T(6对3位8态)
(4)4D-PAM5编码:千兆以太网1000 BASE-T
4.数字数据的调制编码
宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号,最基本的带通调制方法有:
(1)调幅(AM):载波的振幅随基带数字信号而变化。例如,0对应于无载波输出,而1对应于有载波输出。中波广播采用了调幅的方式。
(2)调频(FM):载波的频率随基带数字信号而变化。例如,0对应于频率f1,而1对应于频率f2。可以看出调频波的波形就像是一个被压缩得不均匀的弹簧。解调器(分离器)利用滤波手段提取出指定频段的源信号。
FM调频收音机中,高频调制波区分电台频道,载波携带声音信号。声音信号的频率一般不超过15KHz,而我国FM调频广播频率范围是87.5-108MHz(属超短米波段:波速一定,频率越高,波长越短),故声音保真度很高。
(3)调相(PM):载波的初始相位随基带数字信号而变化。例如,0对应于相位 0度,而1对应于相位180度。相位调制又分为绝对相位调制、相对相位调制和多相位调制。
为了达到更高的信息传输速率,必须采用技术上更为复杂的多元制的振幅相位混合调制方法,例如,正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)。
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