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網路技術原理之資料調製及解碼

數字資料編碼為數字訊號

  1. 曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼

曼徹斯特:將每一個碼元再分成兩個相等間隔,碼元1是前一個間隔為高電平而後一個間隔為低電平,碼元0剛好相反。

差分:若碼元為1則其前半個碼元的電平與上一個碼元的後半個碼元的電平一樣,若碼元為0則其前半個碼元的電平與上一個碼元的後半個碼元的電平相反。

  1. 雙極性半空佔碼(AMI)

原碼序列中的“0”碼仍為“0”,原碼序列中的“1”碼則交替變為+1和-1。

  1. 雙極性8零替換碼(B8ZS)

在AMI的基礎上作了修改:

如果出現一個全零的8位組,並且這個8位組之前的最後一個脈衝為正,那麼這個8位組中8個0編碼為0001+1-01-1+。

如果出現一個全零的8位組,並且這個8位組之前的最後一個脈衝為負,那麼這個8位組中8個0編碼為0001-1+01+1-。

  1. 三階高密度雙極性碼(HDB3)

(1)在二進位制碼流中,當連續出現4個以上連“0”時,從第一個“0”起到4個連“0”中,最後一個“0”用“V”碼取代,此碼稱為極性破壞點。

(2)各“V”碼必須進行極**替。

(3)相鄰“V”碼間,前“V”碼後鄰的原傳號碼應與之符合極**替原則。

(4)要使“V”碼前鄰一定出現一個與之極性相同的碼位,按前三步變換後可能出現與“V”碼同極性的碼,如果沒有出現,就將四連“0”中的第一個“0”用“B”碼取代,使“B”碼與它後鄰的“V”碼同極性。

  1. nB/mB碼

nB/mB碼把n個二進位制的碼組轉變為m個二進位制的碼組,m>n,因此實際的碼組有2n種,冗餘碼組有2m-2n。

數字資料調製為模擬訊號

模擬訊號傳送的基礎就是載波訊號,可用A cos(wt + Q)表示,通過調製振幅、頻率、相位三種載波特性之一或這些特性的某種組合來對數字資料進行編碼。

(1) 基本的調製方法

幅移鍵控(ASK):利用載波的振幅變化去攜帶數字資料,而載波的頻率、相位保持不變。

頻移鍵控(FSK):利用已調波的頻率變化去攜帶數字資料,而載波的振幅、相位不變。

相移鍵控(PSK):利用已調波的相位變化去攜帶數字資料,而載波的頻率、振幅不變。

(2) 正交振幅調製(QAM)

將幅移鍵控和相移鍵控結合在一起,把兩個頻率相同的模擬訊號疊加在一起,一個對應正弦函式,一個對應餘弦函式。M進展的正交振幅調製可簡紀為MQAM,其訊號可表示為:S(t) = C sin(wt) + D cos(wt)

模擬資料編碼為數字訊號

(1)多模擬訊號實施時域離散化。通常,訊號時域離散化是用一個週期為T的脈衝訊號控制取樣電路對模擬訊號f(t)實施取樣,得到樣值序列fs(t)。

低通取樣定理:如果一個帶限的模擬訊號f(t)的最高頻率分量為fm,當滿足採用頻率fs >=2fm(fs = 1/T)時,所獲得的樣值序列fs(t)就可以完全代表原模擬訊號f(t)。得到樣值序列fs(t)後,就可以對每個樣值進行編碼了。編碼的方法有很多,其中最基本的就是線性的脈衝編碼調製(PCM)。

模擬資料調製為模擬訊號

(1)調幅

(2)調頻

(3)調相