《计算机网络实用技术（第二版）》-雷建军-电子教案 第二章 22

第2章 数据通信基础,2.2 数据编码技术,2.2.1 数字数据的数字信号编码 2.2.2 数字数据的模拟信号编码 2.2.3 模拟数据的数字信号编码 2.2.4 模拟数据的模拟信号调制,下一页,返回,第2章 数据通信基础,2.2.1 数字数据的数字信号编码,第2章 数据通信基础,2.2.1 数字数据的数字信号编码,不归零制，即用两个电平来表示两个二进制数字；用高电平（正电压）表示1，用低电平（负电压）表示0（如图2-3（a）所示）。不归零制有很多缺点，它难以判断一位的结束和另一位的开始，需要用某种方法来使发送器和接收器进行定时或同步。如果传输中都是“1”或“0”的话，那么在单位时间内将产生累积的直流分量，它能使设备连接点产生电腐蚀或其他损坏。,第2章 数据通信基础,2.2.1 数字数据的数字信号编码,曼彻斯特编码（如图2-3（b）所示）。它是一种自同步编码方式，包括数据信息和时钟信息。它的编码方法是将每一个码元再分成两个相等的间隔，码元是前一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平；码元则正好相反，从低电平变到高电平。这种编码的优点是可以保证在每一个码元的正中间出现一次电平的转换，对接收端提取位同步信号非常有利，而且当码元中间无跳变时，就形成违例码，这种违例的情况可形成帧标志。但是从曼彻斯特编码的波形图不难看出其缺点，这就是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。,第2章 数据通信基础,2.2.1 数字数据的数字信号编码,差分曼彻斯特编码（如图2-3（c）所示），它的编码规则是：若码元为1，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样；但若码元为0，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相反。不论码元是或，在每个码元的正中间时刻，一定要有一次电平的转换。差分曼彻斯特编码需要较复杂的技术，但可以获得较好的抗干扰性能。,下一页,第2章 数据通信基础,2.2.2 数字数据的模拟信号编码,数字设备（如计算机或终端）通过调制解调器接入电话网络进行通信是利用模拟信号传输数字数据的典型情况。模拟信号发送的基础就是一种称之为载波信号的连续的频率恒定的信号。通过调制振幅、频率和相位等载波特性或者这些特性的某种组合，来对数字数据进行编码。最基本的数字数据模拟信号调制方式有以下三种（如图2-4所示）。,第2章 数据通信基础,2.2.2 数字数据的模拟信号编码,第2章 数据通信基础,2.2.2 数字数据的模拟信号编码,（1）幅移键控方式（ASK）：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。 （2）频移键控方式（FSK）：载波的频率随基带数字信号而变化。例如，“0”对应于频率f，而“1”对应于频率f2。 （3）相移键控方式（PSK）：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°，而“1”对应于180°。,第2章 数据通信基础,2.2.2 数字数据的模拟信号编码,解调（即从模拟信号恢复出数字数据）的原理简述如下：对于ASK信号，可以用整流再滤波的方法检测出原始信号；对于FSK信号可以通过检查零交叉点的方法恢复出数据；对于一般PSK信号，例如相位不变代表0，相位移相180°代表1，可以把信号放大整形，延时一个信号单元时间，然后反相，再和原信号相异或，即可恢复出原始数据。,下一页,第2章 数据通信基础,2.2.3 模拟数据的数字信号编码,脉冲编码调制（PCM）的过程主要由采样、量化与编码三个步骤组成。采样是把时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的采样信号，量化是把幅度上连接的模拟信号转换成幅度上离散的量化信号，编码是把时间离散且幅度离散的量化信号用一个二进制码组表示。,下一页,第2章 数据通信基础,2.2.4 模拟数据的模拟信号调制,在电话机和本地局交换机之间所传输的信号就是采用这种编码方式。模拟的声音数据是加载到模拟的载波信号中传输的。 无线语音广播是模拟信号传输模拟数据的另一个例子。有效的传输需要比较高的频率。对于无线传播，传送基带信号几乎是不可能的，因为那将需要直径为好几公里长的天线。另外，调制有助于频分复用。,下一页,