搜索
2.2数据调制与编码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返回本章首页2.2.1数字数据的数字信号编码数字通信系统的任务是传输数字信息，数字信息可能来自数据终端设备的原始数据信号，也可能来自模拟信号经数字化处理后的脉冲编码信号。调制（ASK、FSK、PSK等）模拟信号数字数据（模拟信道）数字编码（NRZ、曼彻斯特等）数字信号数字数据（数字信道）脉冲编码PCM数字信号模拟数据（数字信道）调制（AM、FM、PM）模拟信号模拟数据（模拟信道）不归零NRZ（None－returntoZero）编码：亦称全编码。二进制数字0、1分别用两种电平来表示。常用－5V表示0，＋5V表示1。在数字信号“0”或“1”持续时间，信号电平不变，与代码宽度相同。如图a所示。缺点：不具备自同步机制，必须使用外同步。归零RZ（ReturnZero）编码亦称窄脉冲。数字信号脉冲宽度小于“0”、“1”持续时间，即小于代码宽度，每一窄脉冲在数字代码未变之前就已归零。如图b所示。曼彻斯特编码(Manchestercode)用电压的变化表示0和1。规定在每个码元的中间发生跳变：高→低的跳变——0，低→高的跳变——1∵每个码元中间都要发生跳变，接收端可将此变化提取出来作为同步信号，使接收端的时钟与发送设备的时钟保持一致。∴曼彻斯特编码也称为自同步码（Self-SynchronizingCode）。它具有自同步机制，无需外同步信号。缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据速率的2倍）。差分曼彻斯特编码(DifferentialManchestercode)与曼彻斯特编码相同，在每个码元的中间，信号都会发生跳变；不同之处在于：用在码元开始处有无跳变来表示0和1码元开始处有跳变——0码元开始处无跳变——1常用数字信号编码01001011数据(a)非归零码同步时钟(b)曼彻斯特编码(c)差分曼彻斯特编码2.2.2数字数据的模拟信号编码通过调制振幅、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2-5所示）。（1）幅移键控方式（ASK，Amplitude-ShiftKeying）（2）频移键控方式（FSK，Frequency-ShiftKeying）（3）相移键控方式（PSK，Phase-ShiftKeying）在调制过程中，选择音频范围内的某一角频率ω的正（余）弦信号作为载波，该正（余）弦信号可以写为：u（t）=um·sin（ωt+φ0）3个可以改变的电参量：—振幅um—角频率ω—相位φ可以通过变化3个电参量，来实现模拟数据信号编码的目的。图2-5对基带数字信号的几种调制方法010010ωωπ0πππ0+0+π+0+0+0ω2ω1ω2+π数据(a)ASK(b)FSK(c)PSK(绝对)(d)PSK(相对)ω1ω2ω12.2.3模拟数据的数字信号编码脉冲编码调制（PCM，PulseCodeModulation）是波形编码中最重要的一种方式，在光纤通信、数字微波通信、卫星通信等均获得了极为广泛的应用，现在的数字传输系统大多采用PCM体制。PCM最初并不是用来传送计算机数据的，采用它是为了解决电话局之间中继线不够，使一条中继线不只传送一路而是可以传送几十路电话。PCM过程主要由采样、量化与编码三个步骤组成。返回本节课堂练习题根据如下波形图分别给出其表示的二进制信息。课堂练习题试画出信息“1100011001”的非归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、ASK、FSK和绝对调相PSK、相对调相PSK的编码波形示意图。2.3多路复用技术多路复用的基本概念2.3.1多路复用技术的分类频分多路复用FDM波分多路复用WDM时分多路复用TDM2.3.2频分多路复用在一条通信线路设计多路通信信道;每路信道的信号以不同的载波频率进行调制;各个载波频率是不重叠的,那么一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号。1Channel330031001Channel21Channel16064687260646872Channel1Channel3Channel2频率(KHz)(c)频率(KHz)(b)频率(Hz)(a)2.3.3时分多路复用时分多路复用是将信道用于传输的时间划分为若干个时间片；每个用户分得一个时间片；在其占有的时间片内，用户使用通信信道的全部带宽。信道24信道1信道2信道3信道401193比特帧(125微秒）帧开始位7位数据位校验位时分多路复用的分类同步时分多路复用统计时分多路复用124....n13....n......1234....n时间片1时间片2时间片n125....m41257....m......1234....m时间片1时间片2时间片n