文章目录
- 1. 编码与调制的基本概念
- 2. 常用编码方式
- 2.1 双极性不归零编码（编码效率高，但存在同步问题）
- 2.2 双极性归零编码（自同步，但编码效率低）
- 2.3 曼彻斯特编码（自同步，10Mb/s传统以太网）
- 2.4 差分曼彻斯特编码
- 3. 基本的带通调制方法和混合调制方法
- 习题
- 解答
1. 编码与调制的基本概念
在计算机网络中, 需要由计算机处理和传输的文字,图片,音频和视频等内容可以统称为消息, 消息输入计算机后 就成为了有意义的符号序列 即数据.
计算机只能处理二进制的数据, 也就是比特0和1, 计算机中的网卡将比特0和1变换成相应的信号发送到传输媒体…
信号的编码单元称为码元.
在使用时间域的波形表示信号时，代表不同离散数值的基本波形称为码元。
2. 常用编码方式
2.1 双极性不归零编码（编码效率高，但存在同步问题）
需要给收发双方再添加一条时钟信号线。
发送方通过数据信号线给接收方发送数据的同时，还通过时钟信号线给接收方发送时钟信号。
接收方按照接收到的时钟信号的节拍，对数据信号线上的信号进行采样。
对于计算机网络，宁愿利用这根传输线传输数据信号，而不是传输时钟信号。
2.2 双极性归零编码（自同步，但编码效率低）
在每个码元的中间时刻信号都会回归到零电平。
接收方只要在信号归零后采样即可。
归零编码相当于将时钟信号用“归零”方式编码在了数据之内，这称为“自同步”信号。
然而，归零编码中大部分的数据带宽，都用来传输“归零”而浪费掉了。
2.3 曼彻斯特编码（自同步，10Mb/s传统以太网）
码元中间时刻的电平跳变既表示时钟信号，也表示数据。
正跳变表示1还是0，负跳变表示0还是1，可以自行定义。
2.4 差分曼彻斯特编码
码元中间时刻的电平跳变仅表示时钟信号，而不表示数据。
数据的表示在于每一个码元开始处是否有电平跳变：无跳变表示1，有跳变表示0。
在传输大量连续1或连续0的情况下，差分曼彻斯特编码信号比曼彻斯特编码信号的变化少。
在噪声干扰环境下，检测有无跳变比检测跳变方向更不容易出错，因此差分曼彻斯特编码信号比曼彻斯特编码信号更易于检测。
在传输介质接线错误导致高低电平翻转的情况下，差分曼彻斯特编码仍然有效。
3. 基本的带通调制方法和混合调制方法
使用如上图的基本调制方法，1个码元只能包含1个比特信息。如何才能使1个码元包含更多的比特呢？
答案就是采用混合调制方法.
因为载波的频率和相位是相关的，即频率是相位随时间的变化率，所以载波的频率和相位不能进行混合调制。
通常情况下，载波的 相位和振幅可以结合起来一起调制 ，例如正交振幅调制QAM。
混合调制方法举例——正交振幅调制 QAM-16
习题
【2013年 题34】若下图为10BaseT网卡接收到的信号波形，则该网卡收到的比特串是（ ）。
【2021年 题34】若下图为一段差分曼彻斯特编码信号波形，则其编码的二进制位串是（ ）。
解答
【2013年 题34】A
- 10BaseT以太网使用的是曼彻斯特编码。
- 每个码元的中间时刻电平发生跳变：正跳变表示1还是0，负跳变表示0还是1，可以自行定义。
【2021年 题34】A
- 码元中间时刻的电平跳变仅表示时钟信号，而不表示数据。
- 数据的表示在于每一个码元开始处是否有电平跳变：无跳变表示1，有跳变表示0。
