讲数据编码技术.ppt
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- 上传时间:2023-10-06
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讲数据编码技术.ppt
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数据编码技术,数据与信号有四种组合方式。
数字数据模拟信号编码数字数据数字信号编码模拟数据数字信号编码模拟数据模拟信号编码(不讨论),数据,模拟数据,数字数据,信号,模拟信号,数字信号,数字数据转换为模拟信号的编码,模拟信道用于传输模拟信号,数字信号必须转换成模拟信号,才能在模拟信道上传输,这一过程叫调制。
首先要选择某一频率的正弦函数作为载波,表示为:
u(t)=u.sin(t+)其中:
u幅度频率相位针对这三个参量的调制,产生了三种调制技术。
调幅,通过改变载波的振幅来表示数字信号0或1。
“0”:
u(t)=0“1”:
u(t)=u.sin(t+)特点:
调制方法简单、容易实现;抗干扰能力差。
调频,通过改变载波信号的频率来表示信号0或1。
“0”:
令频率为,则u(t)=u.sin(t+)“1”:
令频率为,u(t)=u.sin(t+)特点:
调制方法简单、容易实现;抗干扰能力较强。
调相,通过改变载波信号的相位来表示信号0或1。
可分为绝对调相相对调相,绝对调相是指用相位的绝对值来表示数字信号。
“0”:
令相位=0,则u(t)=u.sin(t)“1”:
令相位=,则u(t)=u.sin(t+),相对调相是指用相位的相对值来表示数字信号。
“0”:
相邻两波形相位不变,即相位相差0“1”:
相邻两波形相位变化1800,调制解调器(Modem),调制解调器=调制器+解调器调制器将数字信号转变为模拟信号的过程。
解调器将模拟信号恢复为数字信号的过程。
调制解调器分类,按功能分普通ModemCableModem(用于有线电视)按外型分外接式插卡式(ISA、PCI)PCMCIA无线,按通信线路分拨号专线按调制方式分调频调相调幅混合调制(实际上常采用),数字数据转换为数字信号的编码,常用的有以下几种:
曼彻斯特编码微分曼彻斯特编码4B/5B编码,曼彻斯特编码,编码规则:
每一码元分成两个相等的间隔,中间有一次跳变。
若码元为1:
高电平低电平;若码元为0:
低电平高电平。
数字数据,010110010,曼彻斯特编码,优点:
自带时钟信号,不必另发同步时钟信号;不含直流分量。
缺点:
效率低。
时钟频率是信号速率的2倍。
例:
为了达到10Mbps的数据传输速率,要求时钟频率为20MHz。
微分曼彻斯特编码,编码规则:
每一码元分成两个相等的间隔,中间有一次跳变。
若码元为1:
前半码元电平与上一码元后半码元电平相同;若码元为0:
前半码元电平与上一码元后半码元电平相反。
优点:
抗干扰性强。
缺点:
编码技术复杂。
数字数据,010110010,微分曼彻斯特编码,4B/5B编码,若100M局域网,采用曼彻斯特编码,要求时钟频率为200MHz,(效率为50%),增加了硬件实现的难度,所以采用4B/5B编码,使效率提高为80%,即时钟频率为125MHz。
模拟数据转换为数字信号的编码,数字信号传输具有速率高、失真小、误码率低等优点,所以往往将模拟数据数字化后,以数字信号传输,在接收端再将数字信号恢复为模拟数据。
奈奎斯特采样定理:
如果用等于或大于原信道带宽两倍的速率定期对信道采样,其样本就包含了足以构成原模拟数据的所有信息。
例:
对4kHz带宽的电话信道,每秒采样4k2=8000次。
脉码调制技术PCM,将模拟数据转换为数字信号的方法。
分三阶段:
采样对模拟信号定时取样。
量化对取样所得到的电平幅值按照一定的分级标度转换成对应的数值,并取整。
编码把量化的结果转换为对应的二进制编码。
如:
8个量化级别,需3位二进制编码;16个量化级别,需4位二进制编码,
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