第2章数据编码技术

《第2章数据编码技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2.4数据编码技术2.4.1数据编码类型图2-11数据编码方法根据数据通信类型，用于数据通信的数据编码方法分为两类：模拟数据编码与数字数据编码。网络中基本的数据编码方法可以归纳如图2-11所示：2.4.2模拟数据编码方法数字调制就是将数字符号变成适合于信道传输的波形。所用载波一般是余弦信号，调制信号为数字基带信号。利用基带信号去控制载波的某个参数，就完成了调制。调制的方法主要是通过改变余弦波的幅度、相位或频率来传送信息。其基本原理是把数据信号寄生在载波的上述三个参数中的一个上，即用数据信号来进行幅度调制、频率调制或相位调制。分别对应“幅移键控”

2、（ASK）、“相移键控”（PSK）和“频移键控”（FSK）三种数字调制方式。三种调制方法如图2-12所示。图2-12模拟数据编码方法1．幅移键控（ASK）2．频移键控（FSK）3．相移键控（PSK）4．幅度相位复合调制表2-3幅度相位复合调制二进制数码元幅度码元相位二进制数码元幅度码元相位000045度1000345度000130度100150度0010390度1010590度0011135度10113135度01003270度11005270度0100315度11013315度0110225度11103225度01113180度1111518

3、0度图2-14QAM1111○1110○1101○1100○1011○1010○1001○1000○0111○0110○0101○0100○0011○0010○0001○0000○图2-13V.29Modem的星座图2.4.3数字数据编码方法在基带传输中，数字数据信号的编码方法主要有以下几种，如图2-15所示。图2-15数字数据信号的编码方法01101001单极性码极性码双极性码归零码双向码不归零码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码多电平编码1．单极性码2．极性码3．归零码4．不归零码5．双相码双相码要求每一比特中都要有一个电平转换，因而这种编码的最

4、大优点是自定时，同时双相码也有检测错误的功能，如果某一位中间缺少了电平翻转，则被认为是违例代码。6．双极性码7．曼彻斯特编码曼彻斯特编码用高电平到低电平的转换边表示“0”，而用低电平到高电平的转换边表示“1”，相反的表示也是允许的。比特中间的电平转换边既表示了数据代码，同时也作为定时信号使用。8．差分曼彻斯特编码差分码又称相对码，在差分码中利用电平是否跳变来分别表示“1”或“0”。9．多电平码2.4.4脉冲编码调制方法把模拟数据转化成数字信号，要使用叫做编码解码器（Codec）的设备。用编码解码器把模拟信号变换为数字信号的过程叫模拟信号的数字化

5、。常用的数字化技术就是脉冲编码调制技术（PulseCodeModulation，PCM），简称脉码调制。1．PCM原理脉码调制是将模拟信号变换为数字信号的编码技术。PCM主要经过3个过程：采样、量化和编码。采样的频率决定了恢复的模拟信号的质量。根据尼奎斯特采样定理，采样频率必须大于模拟信号最高频率的二倍，即其中B为通信信道带宽，f为采样频率，T为采样周期，fmax为信号的最高频率。采样后得到的样本取连续值，这些样本必须通过四舍五入量化为离散值，离散值的个数决定了量化的精度。图2-17是采样、量化和编码过程的示意图。图2-17脉冲编码调制如果采用

6、均匀量化的方式，则把信号的幅度均等分为128或256个取值间隔，这样会使得小信号量化误差大音质变差。所以有必要采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即在小信号时分层密，量化间隔小，而在大信号时分层稀，量化间隔大，实际上是对原始话音信号进行了对数压缩。在实际中使用两种对数压缩方法：A律和μ律，A律编码用于E1系统，μ律编码用于T1系统。2．增量调制增量调制（DeltaModulation，DM）是一种预测编码方式，是将信号瞬时值与前一采样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不是对差值的大小编码。2.5多路复用多路复用（M

7、ultiplexing）在计算机网络中是一个基本概念，它将出现在通信线路的多路复用技术的讨论中，也会出现在计算机进程过程的讨论中。本节主要讨论如何在单一的物理线路上建立多条并行通信信道的问题。2.5.1多路复用的概念及分类多路复用技术是把多个低速信道组合成一个高速信道的技术。这种技术要用到两个设备：多路复用器和解复用器（demultiplexer）。多路复用器和多路分配器统称多路器，简写为MUX，如图2-20所示。图2-20多路复用也可以相反地使用多路复用技术，即把一个高带宽的信号分解到几个低速线路上同时传输，然后在接收端再合成为原来的高带宽信

8、号。多路复用一般可以分为以下四种基本形式：（1）频分多路复用（FrequencyDivisionMultiplexing，FDM）（2）时分多路复用（