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1、第二章 计算机网络基础知识(2)2.2.1.数字数据的模拟信号编码调制(Modulate)数字信号变换成音频信号的过程解调(Demod1date)音频信号逆变换成对应数字信号的过程调制解调器(MODulaterDEModulater,简称Modem)一般,每个工作站既要发送数据又要接收数据,所以总把调制和解调功能合做成一个设备思考：为什么在公共交换电话网中传输数字信号必须使用调制解调器呢?２.2数据编码技术和时钟同步2.2.1.数字数据的模拟信号编码使用调制解调器进行远程通信的系统示意图这里,与调制解调器相连的工作站可以
2、是计算机、远程终端、外部设备甚至局域网。从图中可看出调制解调器将数字信号调制成模拟信号,传输到对方后又将模拟信号解调成数字信号的过程。2.2.1.数字数据的模拟信号编码模拟信号传输的基础是载波。载波具有三大要素,即幅度、频率和相位。数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制。数字调制的三种基本形式：即移幅键控法ASK(Amplitude-Shiftkeying)移频键控法FSK(Frequency一Shiftkeying)移相键控法PSK(Phase一ShiftKeying)2.2.1.数字数据的模拟信号编码2.2
3、.1.数字数据的模拟信号编码用载波的两种不同幅度来表示二进制值的两种状态。幅度恒定的载波的存在表示“1”,不存在表示“0”缺点：ASK方式容易受增益变化的影响,是一种效率相当低的调制技术。在电话线路上,通常只能达到1200bps的速率。⑴移幅键控法ASK1.数字数据的模拟信号编码用载波频率附近的两种不同频率表示二进制的“0”和“1”在电话线路上使用FSK可以实现全双工操作,全双工指的是可以同时在两个方向传输数据。为了达到这个目的,可以将电话频带分为300~1700Hz和1700~3000HZ两个子频带,其中一个用于发送,另
4、一个用于接收。在一个方向上,调制解调器可以用1070Hz和1270Hz两种频率表示"0"和"1";对于另一个方向,则可以用2025Hz和2225Hz两种频率表示"0"和"1"。由于两套频率相互之间不存在重叠,因此几乎没有什么干扰。在电话线路上,FSK通常也可达1200bps速率。⑵移频键控法FSK方式2.2.1.数字数据的模拟信号编码⑶移相键控法PSK在移相键控法PSK方式下,利用载波信号相位移动来表示数据。图中是一个二相系统的例子,在这个系统中,用相移为0的频率表示"0",用相移为180。(即反相)的频率表示"1"。实际
5、应用中,PSK也可以使用多于二相的相移,例如四相、八相,甚至更多相。http://10086dd.taobao.com2.2.2数字数据的数字信号编码数字信号可以直接采用基带传输。基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲，它是一种最简单的传输方式，近距离通信的局域网都采用基带传输。基带传输时，需要解决的问题是数字数据的数字信号表示及收发两端之间的信号同步两个方面。 对于传输数字信号来说，最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字，即数字信号由矩形脉冲组成。http://10086dd.taobao.coma
6、)单极性不归零码，无电压表示"0"，恒定正电压表示"1"，每个码元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平b)双极性不归零码，"1"码和"0"码都有电流，"1"为正电流，"0"为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。http://10086dd.taobao.comc)单极性归零码，当发"1"码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元的时间宽度，即发出一个窄脉冲；当发"0"码时，仍然不发送电流。d)双极性归零码，其中"1"码发正的窄脉冲，"0"码发负的窄脉冲，两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对
7、准脉冲的中心。http://10086dd.taobao.com曼彻斯特编码：以跳变方向来判断是“0”还是“1”。从高电平跳到低电平为“0”，从低电平跳到高电平为“1”。差分曼彻斯特编码：以是否跳变来判断是“0”还是“1”。当前数据的前半周期与前一数据位的后半周期的电平进行比较，一致为“1”，不同则为“0”。2.2.3模拟数据的数字信号编码1.脉码调制PCM。 脉码调制是以采样定理为基础，对连续变化的模拟信号进行周期性采样2.模拟信号数字化的三步骤1)采样，以采样频率Fs把模拟信号的值采出；2)量化，使连续模拟信号变为
8、时间轴上的离散值；3)编码，将离散值变成一定位数的二进制数码。对连续变化的模拟信号进行周期性采样，利用≥有效信号最高频率或其带宽２倍的采样频率，通过低通滤波器从这些采样中重新构造出原始信号。 采样定理表达公式:Fs(=1/Ts)≥2Fmax或Fs≥2Bs式中Ts为采样周期Fs为采样频率Fmax为原始
