数据通信基础理论(广东石油化工学院-陈信版)(3)

2019-03-09 15:04

图 伪3进制编码

? AMI(信号交替反转码),与伪3进制编码的规定刚好相反,零电平代表二进制0,正负电平交替代表位1.

图 AMI进制码

虽然上述两种编码都提供了一定程度的同步能力,但是没有完全解决同步问题,只适于低速率的传输。只需要一次电平变换就可以传输一个比特,编码效率达到100%。

4. mB/nB 编码

mB/nB 编码(m out of n,m

4B/5B编码是将要发送的数据流每4位作为一个组,然后按照一定规则将其转换为相应的5位编码。5位编码共有32种组合,只采用其中的16种数据码对应4位码,其他16中或不用,或作为控制码用于表示帧的开始和结束等。4B/5B编码是在NRZ-I的基础上实现的。

表 4B/5B编码部分码元对照表 代表符号 0 1 2 3 4B 0000 0001 0010 0011 5B 11110 01001 10100 10101 9

4 0100 01010 mB/nB的编码效率计算公式为m/n*100%。由于m

1.4.2 数字—模拟编码

数字—模拟编码是用模拟信号来表示数字数据。如通过电话系统实现两个计算机之间的

通信。

模拟信号如正弦波三要素振幅、频率和相位,当其中任一要素改变时,其波形就发生改

变,即可以用原波形表示1,改变后的波形表示0,反之亦然。

在模拟传输中,发送设备产生一个高频信号作为基波来承载信号,这个基波称为载波信

号或载波频率,接收设备调整自己的接收频率与载波信号一致。数字信息通过改变载波信号的一个或多个要素被调制到载波信号上,载波信号的波形改变称为移动键控,调制后的信息信号称为调制信号。

图 数字—模拟编码 类型

1. 幅移键控

ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)是通过改变振幅的大小来表示位0和1,而频率和相位不变。一般用大振幅表示1,小振幅表示0

图 幅移键控

该编码实现简单,但振幅易受干扰,抗干扰性差。

2.频移键控

FSK(Frequency Shift Keying,频移键控)是通过改变信号的频率来表示位0和1,而幅度和相位不变。该编码收到介质带宽的影响。

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图 频移键控

3.相移键控

PSK(Phase Shift Keying,相移键控)是通过改变信号的相位来表示位0和1,而频率和振幅不变。

图 二相位相移键控

图 4-PSK相移键控

4.正交调幅

QAM(正交调幅)编码是将ASK和PSK结合起来的一种编码方式。如果相位上有m种变化,在振幅上有n种变化,则总共有m*n中信号模型。

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图 2振幅、2相位的4-QAM 波形图

1.4.3 模拟—数字编码 1. 脉码调制PCM体制

模拟—数字编码是用数字信号来传输模拟数据,即模拟数据数字化。如用计算机的录音软件录制声音,最后用数字信号的方式将模拟信号存储在硬盘中。最常见的技术PCM(脉冲编码调制)技术。包括三个独立过程:采样、量化和二进制编码。

图a 模拟数据 图b PAM技术进行

采样

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图 量化结果编程PCM单元 图 对PAM采样结果进行量化

如上图,裁量量化后,如果有N个量化级,则可以编制为log2N位的二进制码,该码字为一个PCM编码单元。

模拟电话信号转变为数字信号时,根据采样定理,只有采样频率不低于电话信号的2倍,就可以从采样中无失真的恢复出原来的电话信号,标准电话信号的最高频率为3.4KHz,采样频率为方便定为8 KHz,即采样周期T=125μm,采样后每秒8000个离散值,为了有效利用传输线路,通常将多路的PCM信号用时分复用方法将量化数据装成帧传输。由于历史原因,PCM有两个互不兼容的标准:

E1:欧洲的30路PCM

利用时分复用的方法, 将一个帧划分为32相等的时隙,每个时隙传送8bit,因此整个一帧共有256bit,每秒8000帧,因此PCM的一次群E1的数据率就是256*8000=2.048 Mb/s。在32个时隙中,30个时隙用于通话,即CH1-CH15、CH17-CH31用来传送通话,两个时隙用来传输帧同步和信令等信息,CH0和CH16。

图E1线路帧格式

T1:北美的24路PCM

利用时分复用的方法, 将一个帧划分为24相等的时隙,传输24个话路,每个话路的采样用7bit表示,然后再加上1位信令码元,因此一个话路占用8bit。帧同步码是在

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