計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

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1、第第2章章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 在網(wǎng)絡(luò)中起主要作用的是數(shù)據(jù)通信，所謂數(shù)據(jù)通信是指兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)之間以二進(jìn)制的形式進(jìn)行信息傳輸與交換的過程，它的實(shí)質(zhì)是相互傳送數(shù)據(jù)。在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)就需要對(duì)有關(guān)的概念進(jìn)行了解。2.1 數(shù)據(jù)通信基本知識(shí)1、信息 信息是對(duì)客觀事物屬性和特性的表征。它反映了客觀事物的存在形式與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它可以是對(duì)物質(zhì)的形態(tài)、大小、結(jié)構(gòu)、性能等全部或部分特性的描述，也可以是物質(zhì)與外部的聯(lián)系。信息是字母、數(shù)字及符號(hào)的集合，其載體可以是數(shù)字、文字、語音、視頻和圖像等。2、數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)是指數(shù)字化的信息。在數(shù)據(jù)通信過程中，被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼(或者說數(shù)字化的信息)稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是傳遞

2、信息的載體，它涉及事物的表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)是裝載信息的實(shí)體，信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)在含義或解釋。數(shù)據(jù)有兩種類型：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)，前者的值是離散，如電話號(hào)碼、郵政編碼等；而后者的值則是連續(xù)變化的量，如身高、體重等。3、信號(hào) 信號(hào)簡(jiǎn)單地說就是攜帶信息的傳輸介質(zhì)。數(shù)據(jù)通信中信號(hào)是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁波的表示形式。根據(jù)信號(hào)參量取值不同，信號(hào)有兩種表示形式：模擬信號(hào)(Analog Signal)與數(shù)字信號(hào)(Digital Signal)4、信道 信道是信息從信息的發(fā)送地傳輸?shù)叫畔⒔邮盏氐囊粋€(gè)通路，它一般由傳輸介質(zhì)（線路）及相應(yīng)的傳輸設(shè)備組成。同一傳輸介質(zhì)上可以同時(shí)存在多條信號(hào)通路，即一條傳

3、輸線路上可以有多條信道。(1)按傳輸介質(zhì)來劃分，可分為有線信道和無線信道。(2)按信號(hào)傳輸方向與時(shí)間關(guān)系來劃分，可分為單工、半雙工和全雙工信道。(3)按傳輸信號(hào)的類型劃分，可分為模擬信道和數(shù)字信道。(4)按數(shù)據(jù)的傳輸方式劃分，可分為串行信道和并行信道(5)按通信的使用方式劃分，可分為專用信道和公共信道。一個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可分為三個(gè)部分組成，為源系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、目的系統(tǒng)。源系統(tǒng)一般包括有以下兩個(gè)部分：源系統(tǒng)一般包括有以下兩個(gè)部分：源點(diǎn)：源點(diǎn)產(chǎn)生所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，如文本或圖像等。發(fā)送器：通常源點(diǎn)生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能夠在傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。目的系統(tǒng)一般也包括以下兩個(gè)部分：目的系統(tǒng)一般也包括

4、以下兩個(gè)部分：接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。終點(diǎn)：終點(diǎn)設(shè)備從接收器獲取傳送來的信息。終點(diǎn)也稱為目的站。傳輸系統(tǒng)包括以下兩個(gè)部分：傳輸系統(tǒng)包括以下兩個(gè)部分：傳輸信道：它一般表示向某一方向傳輸?shù)慕橘|(zhì)，一條信道可以看成一條電路的邏輯部件。一條物理信道（傳輸介質(zhì)）上可以有多條邏輯信道（采用多路復(fù)用技術(shù)）。噪聲源：包括影響通信系統(tǒng)的所有噪聲。如脈沖噪聲和隨機(jī)噪聲（信道噪聲、發(fā)送設(shè)備噪聲、接收設(shè)備噪聲）。2、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸，主要從數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量和質(zhì)量?jī)煞矫婵紤]。數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量指標(biāo)主要包括有兩個(gè)方面：一是信道的傳輸能力，用信

5、道容量來衡量；另一方面是信道上傳輸?shù)男畔⒌乃俣?，用?shù)據(jù)傳輸速度來表示，而通信質(zhì)量的指信息傳輸?shù)目煽啃裕话闶褂谜`碼率來衡量。數(shù)據(jù)傳輸速率 數(shù)據(jù)傳輸速率是指?jìng)鬏斁€路上信號(hào)的傳輸速度。它有兩種表示形式：信號(hào)速率和調(diào)制速率。(1)信號(hào)速率 信號(hào)速率又稱為比特率，是指每秒傳輸二進(jìn)制代碼的比特位數(shù)，如9600比特/秒、33600比特/秒，分別表示每秒能傳輸9600、33600個(gè)比特位，其單位比特/秒常簡(jiǎn)寫為b/s或bps。在實(shí)際的應(yīng)用中，除了采用bps作為數(shù)據(jù)傳輸速率的單位外，還經(jīng)常采用單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)淖址麛?shù)、分組數(shù)、報(bào)文數(shù)等來表示。(2)調(diào)制速率 調(diào)制速率又稱為碼元速率，所謂碼元是承載信息的基本信號(hào)單

6、位。碼元速率是指單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)波形的變換次數(shù)，即通過信道傳輸?shù)拇a元個(gè)數(shù)。若信號(hào)碼元寬度為T，則碼元速率B=1/T。碼元速率也叫波特率，通常用來表示調(diào)制解調(diào)器之間傳輸信號(hào)的速率。R=Blog2n(b/s)誤碼率 通常把信號(hào)傳輸中的錯(cuò)誤率稱為誤碼率，它是衡量差錯(cuò)的標(biāo)準(zhǔn)。在二進(jìn)制電平傳輸時(shí)，誤碼率等于二進(jìn)制碼元在傳輸中被誤傳的比率，即用接收錯(cuò)誤的碼元數(shù)除以被傳輸?shù)拇a元總數(shù)所得的值就是誤碼率。信道容量 信道是信息傳遞的必經(jīng)之路，它有一定的容量。信道容量是指它傳輸信息的最大能力，通常用單位時(shí)間內(nèi)可傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)來表示。信道容量的大小由信道的頻帶F和可使用的時(shí)間T及能通過的信號(hào)功率與干擾功率之比決定。信

7、道帶寬 信道的帶寬在不同環(huán)境中有不同的定義。在通信系統(tǒng)中，帶寬是指在給定的范圍內(nèi)可用于傳輸?shù)淖罡哳l率與最低頻率的差值。信道延遲 信道延遲是指信號(hào)從信源發(fā)出經(jīng)過信道到達(dá)信宿所需的時(shí)間，它與信源到信宿間的距離及信號(hào)在信道中的傳播速度有關(guān)。在多數(shù)情況下，信號(hào)在不同的介質(zhì)中速度略有不同。在具體的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)該考慮該網(wǎng)絡(luò)中相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)站點(diǎn)之間傳輸信號(hào)的延遲，并根據(jù)延遲的大小來決定采用什么樣的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。2.2 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì) 一般的，物理介質(zhì)可大致分為有線介質(zhì)（銅線和光纖）和無線介質(zhì)（電波和光波）。有線介質(zhì)是最常用也最簡(jiǎn)便的通信介質(zhì)，一直有大量的銅線和光纖應(yīng)用于電話系統(tǒng)中。在廣域網(wǎng)領(lǐng)域，利用現(xiàn)成的電話系統(tǒng)線

8、路進(jìn)行通信傳輸幾乎是最實(shí)際也最簡(jiǎn)便的方式，而在局域網(wǎng)領(lǐng)域，利用改進(jìn)的專用線纜進(jìn)行通信傳輸也簡(jiǎn)便易行。常見的有線介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜、光纖等。雙絞線分為屏蔽雙絞線STP(Shielded Twisted Pair)和非屏蔽雙絞線UTP（Unshielded Twisted Pair）。其中STP的內(nèi)部與UTP相同，其外包有一層金屬鋁箔，以減小幅射，防止信息被竊聽，抗干擾能力也較強(qiáng)，同時(shí)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率(5類STP在100m內(nèi)可達(dá)到155Mbits，而UTP只能達(dá)到 100 Mbits)。但STP電纜的價(jià)格相對(duì)較高，安裝時(shí)要比UTP電纜困難，在實(shí)際應(yīng)用中，非屏蔽雙絞(UTP)的使用率最高，

9、一般來說如果沒有特殊的需要，在應(yīng)用中所指的雙絞線一般是指UPT，它主要有以下幾種：1、3類雙絞線 2、4類雙絞線 3、5類雙絞線 4、超5類雙絞線 5、6類雙絞線 6、7類雙絞線 其中非屏蔽雙絞線中的超5類線（category 5E），現(xiàn)在常用于快速以太網(wǎng)的組建。它與以前的3類線（category 3）相比，增加纏繞密度、采用了高質(zhì)量絕像材料，絕緣層效果更好，有著更長(zhǎng)的傳輸距離和更高的傳輸質(zhì)量。同軸電纜在20世紀(jì)80年代初的局域網(wǎng)中使用最為廣泛。因?yàn)槟菚r(shí)集線器的價(jià)格很高，在一般中小型網(wǎng)絡(luò)中幾乎看不到。l1、按直徑的不同，可分為粗纜和細(xì)纜兩種：l2、根據(jù)傳輸頻帶的不同，可分為基帶同軸電纜和寬帶同

10、軸電纜兩種類型.l3、按阻抗不同，可分為下列幾種：l RG8或RG11，50歐姆（）;l RG58，50歐姆（）;l RG59，75歐姆（）;l RG62，93歐姆（）。光纖即光導(dǎo)纖維，是一種細(xì)小、柔韌并能傳輸光信號(hào)的介質(zhì)，一根光纜中包含有多條光纖。20世紀(jì)80年代初期，光纜開始進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)布線領(lǐng)域。與銅質(zhì)介質(zhì)相比，光纖具有一些明顯的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)楣饫w不會(huì)向外界輻射電子信號(hào)，所以使用光纖介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)無論是在安全性、可靠性，還是網(wǎng)絡(luò)性能方面都有了很大的提高。光纖和同軸電纜外形相似只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層，光纖由纖芯、封套及外套組成。纖芯由一玻璃或塑料組成，封套是玻璃的，使光信號(hào)可以反射回去，沿著光纖進(jìn)行傳輸，外

11、套則由塑料組成，用于防止外界的傷害和干擾。根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同，光纖分為單模光纖（single-mode fiber）和多模光纖（multi-mode fiber）兩種(“?！笔侵敢砸欢ń撬俣冗M(jìn)入光纖的一束光)。單模光纖采用激光二極管LD作為光源，而多模光纖采用發(fā)光二極管LED為光源。光纖通信的特點(diǎn)光纖通信的特點(diǎn):傳輸信號(hào)的頻帶寬，通信容量大；信號(hào)衰減小，傳輸距離長(zhǎng)；抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。光纖有著非常高的數(shù)據(jù)傳輸率（Gb/s）和極低的誤碼率（10-10）。原材料資源豐富?？够瘜W(xué)腐蝕能力強(qiáng)，適用于一些特殊環(huán)境下的布線。無線介質(zhì)可以不使用電或光導(dǎo)體進(jìn)行電磁信號(hào)的傳遞工作。從理論上講，地球上的大

12、氣層為大部分無線傳輸提供了物理數(shù)據(jù)通路。由于各種各樣的電磁波都可用來傳輸信號(hào)，所以電磁波就被認(rèn)為是一種介質(zhì)。1、無線電頻率電波 電磁波頻譜10KHz至1GHz之間為無線電頻率，它包含的廣播頻道被稱為：短波無線頻帶；甚高頻（VHF）電視及調(diào)頻無線電頻帶；超高頻（UHF）無線電及電視頻帶。2、微波 微波通信是無線數(shù)據(jù)通信的主要方式，由于微波可以穿透電離層進(jìn)入宇宙空間，所以微波通信不能象無線電一樣靠電離層反射來進(jìn)行傳播，只能靠微波接力或是衛(wèi)星轉(zhuǎn)播的方式進(jìn)行微波接力，由于地球表面是球面的，因而微波在地球表面直線傳播距離有限，一般在50km左右，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播，則必須在兩個(gè)通信終端間建立若干中繼站。中

13、繼站在收到前一站信號(hào)后經(jīng)放大再發(fā)送到下一站，如此接續(xù)下去。微波數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要分為地面系統(tǒng)與衛(wèi)星系統(tǒng)兩種。地面微波 一般采用定向拋物面天線，這要求發(fā)送與接收方之間的通路沒有大障礙或視線能及。地面微波信號(hào)一般在低GHz頻率范圍。由于微波連接不需要什么電纜，所以它比起基于電纜方式的連接，較適合跨躍荒涼或難以通過的地段。一般它經(jīng)常用于連接兩個(gè)分開的建筑物或在建筑群中構(gòu)成一個(gè)完整網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星微波 是利用地面上的定向拋物天線，將視線指向地球同頻衛(wèi)星。衛(wèi)星微波傳輸跨越陸地或海洋。所需要的時(shí)間與費(fèi)用，與只傳輸幾公里沒有什么差別。由于信號(hào)傳輸?shù)木嚯x相當(dāng)遠(yuǎn)，所以會(huì)有一段傳播延遲。這段傳播延遲時(shí)間小為500毫秒，大

14、至數(shù)秒。3、紅外系統(tǒng) 還有一種無線傳輸介質(zhì)是建立在紅外線基礎(chǔ)之上的。紅外系統(tǒng)采用光發(fā)射二極管（LED）、激光二極管（ILD）來進(jìn)行站與站之間的數(shù)據(jù)交換。紅外設(shè)備發(fā)出的光，非常純凈，一般只包含電磁波或小范圍電磁頻譜中的光子。傳輸信號(hào)可以直接或經(jīng)過墻面、天花板反射后，被接收裝置收到。紅外信號(hào)沒有能力穿透墻壁和一些其它固體，每一次反射都要衰減一半左右，同時(shí)紅外線也容易被強(qiáng)光源給蓋住。紅外波的高頻特性可以支持高速度的數(shù)據(jù)傳輸，它一般可分為點(diǎn)到點(diǎn)與廣播式兩類。點(diǎn)到點(diǎn)紅外系統(tǒng) 家用電器的遙控器就是點(diǎn)到點(diǎn)紅外系統(tǒng)一個(gè)典型的例子，紅外傳輸器使用光頻（大約100GHz到1000THz）的最低部分。除高質(zhì)量的大功

15、率激光器較貴以外，一般用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)募t外裝置都非常便宜。然而它的安裝必須精確到絕對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。目前它的傳輸率一般為幾Kbps，根據(jù)發(fā)射光的強(qiáng)度、純度和大氣情況，衰減有較大的變化，一般距離為幾米到幾公里不等。聚焦傳輸具有極強(qiáng)的抗干擾性。廣播式紅外系統(tǒng) 廣播式紅外系統(tǒng)是把集中的光束，以廣播或擴(kuò)散方式向四周散發(fā)。這種方法也常用于遙控和其它一些消費(fèi)類的設(shè)備上。利用這種設(shè)備，一個(gè)收發(fā)設(shè)備可以與多個(gè)設(shè)備同時(shí)通信。2.3 數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸方式 2.3 數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸方式 模擬通信系統(tǒng)通常有信源、調(diào)制器、信道、信宿與噪聲源組成，信道上傳輸?shù)男盘?hào)是模擬信號(hào)。信源是信息產(chǎn)生的發(fā)源地，所產(chǎn)生的模擬信號(hào)一般要經(jīng)

16、過調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等調(diào)制方式再通過信道進(jìn)行傳輸。數(shù)字通信系統(tǒng)的組成與模擬通信系統(tǒng)相比，增加了信源編碼器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣、量化和編碼，使其變成數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)過信道編碼器進(jìn)行逆過程，用于實(shí)現(xiàn)信道的編碼，以降低信號(hào)的誤碼率，再經(jīng)過調(diào)制器將其基帶信號(hào)調(diào)制成寬帶信號(hào)再進(jìn)行傳輸。在信道上傳輸?shù)男盘?hào)是數(shù)字信號(hào)。數(shù)字通信系統(tǒng)與模擬通信系統(tǒng)相比有很多的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)、無噪聲積累。便于加密處理。便于存儲(chǔ)、處理和交換。設(shè)備便于集成化、微型化。便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。數(shù)字通信系統(tǒng)也存在著有占用信道頻帶較寬等缺點(diǎn)。一路模擬電話的頻帶為4kHz帶寬，一路數(shù)字電話約占64kHz，這是模擬通信目前仍有生命

17、力的主要原因。但隨著寬頻帶信道(光纜、數(shù)字微波)的大量利用(一對(duì)光纜可開通幾千路電話)以及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展(可將一路數(shù)字電話的數(shù)碼率由64kb/s壓縮到32kb/s甚至更低的數(shù)碼率)，數(shù)字電話的帶寬問題已不再是主要問題了。數(shù)據(jù)在信道上傳輸時(shí)，按使用信道的多少來劃分，可以分為串行方式和并行方式。串行傳輸是指把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)編成數(shù)據(jù)流，在一條串行信道上進(jìn)行傳輸，一次只傳輸一位二進(jìn)制數(shù)，接收方再把數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。在串行傳輸方式下，只有解決同步問題，才能保證接收方正確地接收信息。串行傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是只占用一條信道，易于實(shí)現(xiàn)，利用較為廣泛。按數(shù)據(jù)在信道上傳輸方向與時(shí)間的關(guān)系，可以把數(shù)據(jù)通信方式分為單工

18、通信、半雙工通信和全雙工通信。按照通信雙方協(xié)調(diào)方式的不同，數(shù)據(jù)傳輸方式可分為異步傳輸和同步傳輸兩種方式。數(shù)據(jù)在傳輸線路上傳輸時(shí)，為保證發(fā)送端發(fā)送的信息能夠被接收端正確無誤地接收，就要求接收端要按照發(fā)送端所發(fā)送的每個(gè)碼元的起止時(shí)間和重復(fù)頻率來接收數(shù)據(jù)，即收發(fā)雙方在時(shí)間上必須取得一致，否則即使微小的誤差也會(huì)隨著時(shí)間的增加而逐漸地積累起來，最終造成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出錯(cuò)。為保證數(shù)據(jù)在傳輸途中的完整，接收和發(fā)送雙方須采用“同步”技術(shù)，該技術(shù)包含異步傳輸和同步傳輸兩種。按照在傳輸線路中數(shù)據(jù)是否經(jīng)過了調(diào)制變形處理再進(jìn)行傳輸?shù)姆绞?，?shù)據(jù)傳輸可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳輸。l1、基帶傳輸l所謂基帶傳輸，就是在數(shù)字

19、通信信道上直接傳送數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)稱做基帶傳輸。在計(jì)算機(jī)等數(shù)字設(shè)設(shè)備中，一般的電信號(hào)形式為方波，分別用高電平或低電平來表示“1”或“0”。人們把方波固有的頻帶稱為基帶。方波電信號(hào)稱為基帶信號(hào)，在信道上直接傳輸未經(jīng)調(diào)制的信號(hào)稱為基帶傳輸，基帶傳輸所使用的信道稱基帶信道。l2、頻帶傳輸：目前常采用的手段就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，即使用基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)的某些特征參數(shù)(如振幅、頻率、相位等)進(jìn)行控制，使模擬信號(hào)的這些參數(shù)隨基帶脈沖一起變化，然后把己調(diào)制的模擬信號(hào)通過線路發(fā)送給接收端，接收端再對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而得到原始信號(hào)。3、寬帶傳輸 寬帶傳輸就是通過多路復(fù)用的方法把較寬的傳輸介質(zhì)的帶寬(一般在3

20、00MHz400MH左右)分割成幾個(gè)子信道來達(dá)到同時(shí)傳播聲音、圖像和數(shù)據(jù)等多種信息的傳輸模式。2.4.1數(shù)字信號(hào)模擬化時(shí)的編碼方式 數(shù)字信號(hào)模擬化時(shí)采用的方法是對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，即使用數(shù)字信號(hào)對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)的某些特征(如頻率、振幅、相位等)進(jìn)行控制，使模擬信號(hào)的這些參數(shù)隨著數(shù)字信號(hào)的變化而改變，也稱為載波。調(diào)制的信號(hào)通過線路發(fā)送到接收端，接收端再把數(shù)字信號(hào)從模擬信號(hào)中分離出來，恢復(fù)原來的信號(hào)，這一過程叫解調(diào)。負(fù)責(zé)調(diào)制的設(shè)備叫調(diào)制器，負(fù)責(zé)解調(diào)的設(shè)備叫解調(diào)器，同時(shí)既有調(diào)制功能，又有解調(diào)功能的設(shè)備，稱為調(diào)制解調(diào)器。1、振幅調(diào)制(調(diào)幅)2、頻率調(diào)制(調(diào)頻)3、相位調(diào)制(調(diào)相)l2.4.2、模擬信號(hào)數(shù)字化

21、時(shí)的編碼方式 脈沖編碼調(diào)制的操作過程分為采樣、量化和編碼三部分 l1、采樣 采樣是在一定的時(shí)間間隔T，取模擬信號(hào)的瞬間值為樣本，這一系列連續(xù)的樣本，用來代表模擬信號(hào)在某一區(qū)間隨時(shí)間變化的值。l 在采樣過程中，必須滿足采樣定理。所謂采樣定理是指在一個(gè)連續(xù)變化的模擬信號(hào)，如果它的最高頻率或帶寬Fmax,對(duì)它發(fā)T為周期進(jìn)行周期采樣，剛采樣的頻率為F=1/T，若能滿足F=1/T2Fmax，即采樣頻率大于或等于模擬信號(hào)最高頻率的2倍，那么采樣后的離散序列就能無失真恢復(fù)出原始的連續(xù)模擬信號(hào)。l2、量化 量化是對(duì)采樣后得到的連續(xù)值，對(duì)這些連續(xù)值進(jìn)行判斷，決定這個(gè)值是屬于哪一量級(jí)，并將幅值按量化級(jí)取整轉(zhuǎn)化為離

22、散的值。經(jīng)量化后的個(gè)數(shù)即量化的等級(jí)，如8級(jí)、16級(jí)，以及更多的量化等級(jí)，它決定了量化的精度，量化級(jí)越大，量化精度越高。反之，量化精度越低。l3、編碼 編碼是指用一定位數(shù)的二進(jìn)制代碼表示量化等級(jí),并把編碼以脈沖的形式送往信道傳輸。如可用3位、4位二進(jìn)制代碼分別表示8級(jí)和16級(jí)量化后的樣本值，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼，這樣，模擬信號(hào)就轉(zhuǎn)化成了數(shù)字信號(hào)。l2.4.3數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼 對(duì)于數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸，二進(jìn)制數(shù)字在傳輸過程中可以采用不同的編碼方式，各種編碼方式的抗干擾能力和定時(shí)能力各不相同，常見的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案有非歸零編碼和曼徹斯特及差分曼徹斯特編碼。1、非歸零編碼NRZ(None Re

23、turn)非歸零編碼的表示方法有多種，但通常用負(fù)電平表示“0”，正電平表示“1”。NRZ的缺點(diǎn)在于它不是自定時(shí)的，這就要求另有一個(gè)信道同時(shí)傳輸同步時(shí)鐘信號(hào),否則無法判斷一位的開始與結(jié)束，導(dǎo)致收發(fā)雙方不能保持同步。并且當(dāng)信號(hào)中“1”與“0”的個(gè)數(shù)不相等時(shí)，存在直流分量，這是數(shù)據(jù)傳輸中所不希望的。它的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本較低。2、曼徹斯特編碼(Manchester)曼徹斯特編碼是目前應(yīng)用最廣泛的雙相碼之一，此編碼在每個(gè)二進(jìn)制位中間都有跳變，由高電平跳到低電平時(shí)，代表“1”，由低電平跳到高電平時(shí)，代表“0”，此跳變可以作為本地時(shí)鐘，也可供系統(tǒng)同步之用。曼徹斯特編碼常用在以太網(wǎng)中，其優(yōu)點(diǎn)是自含時(shí)鐘，無

24、需另發(fā)同步信號(hào)，并且曼徹斯特編碼信號(hào)不含直流分量。它的缺點(diǎn)是編碼效率較低。3、微分曼徹斯特編碼(DiEbrence Manchester)微分曼徹斯特編碼也叫差分曼徹斯特編碼，它是在曼徹斯特編碼的基礎(chǔ)之上改進(jìn)而成的。它也是一種雙相碼，與曼徹斯特編碼不同的是，這種編碼的碼元中間的電平轉(zhuǎn)換只作為定時(shí)信號(hào)，而不表示數(shù)據(jù)。碼元的值根據(jù)其開始時(shí)是否有電平轉(zhuǎn)換，有電平轉(zhuǎn)換表示“0”,無電平轉(zhuǎn)換表示“1”。微分曼徹斯特編碼常用在令牌網(wǎng)中。謝謝觀看/歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH