数据传输的编码和调制技术

   数据通信的技术基础

   在数据通信中，要将数据从一个节点传送到另一个节点，必须将数据转换为信号。

  数据通信的编码技术

   数字数据的编码方式有三种，不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码

   1、不归零编码

   NRZ规定可用负电平表示逻辑0，用正电平表示逻辑1

   缺点：难以决定一位的结束和另一位的开始，需要使用某种方法使发送器和接收器之间进行定时和同步，另外，脉冲序列含有直流分量，特别是出现多个1或0信号时，直流分量会积累。

   2、曼彻斯特编码

   规定

   （1）每比特的周期T分为前T/2和后T/2两部分

   （2）前T/2传送该比特的反码，后T/2传送该比特的原码

   优点

   （1）每比特的中间有一次电平跳变，两次跳变的时间间隔可以是T/2或T，提取电平跳变信号可以作为收发双方的同步信号。

   （2）曼彻斯特编码不含直流分量

   3、差分曼彻斯特编码

   （1）每比特的中间跳变仅做同步之用

   （2）每比特的值根据其开始边界是否发生跳变来决定；每比特开始处出现电平跳变表示二进制0，不发生跳变表示二进制1

   适合于传输高速的信息，被广泛用于宽速高速网

   数字数据的调制技术

   远程数据传输通信借助于公共电话系统来实现，为了利用模拟语音通信的电话交换网实现计算机数字数据的传输，必须将数字信号转换为模拟信号，对数据信号进行调制

   发送端将数字信号转换成模拟信号的过程称为调制，调制设备称为调制器；接收端将模拟信号还原成数字信号称为解调，解调设备称为解调器。若以双工方式进行数据通信，需要同时具备调制和解调功能的设备，称为Modem

   数字数据模拟信号的传输是借助载波信号实现的。载波的正弦信号表示为u（t）=umsin（wt+∮）

   3个参量分别是振幅、角频率和相位，三种常用的数据调制方法：幅移键控、频移键控、相移键控

   1、幅移键控

   特点：信号容易实现，技术简单，但抗干扰能力差

   2、频移键控

   信号容易实现，技术简单，抗干扰能力优于幅移键控方式，广泛应用于高频无线电传输

   3、相移键控

   通过改变载波信号的相位值来表示数字1或0

   抗干扰能力强，但实现技术复杂

   多路复用技术

   信源压缩技术是对信源进行适当的简化处理，以减少冗余，从而提高通信的有效性

   信道利用技术指通过采取适当措施，使多个信号共用一个信道，从而提高传输效率。又称多路复用技术，多路复用包括信号复合、复合信号传输和信号分离3个过程。多路复用技术有频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用和码分多路复用几种

   频分多路复用

   FDM是将具有一定带宽的线路划分为多条占有较小带宽的信道，且各条信道中心频率不重合，每个信道之间相距一定的间隔，每条信道供一个用户使用

   频分多路复用首先将每个信源发出的信号频带变换到各传输子信道频带上，然后传输给对方，对方再用反变换的方法将每个信源的信号频带还原

   频分多路复用充分利用了信道的频带带宽，提高了传输速度

   时分多路复用

   将线路用于传输的时间划分成若干个时间片，这些时间片轮流分配给不同的通信方，在某个时刻，传输信道上只能传输某个通信方的信息，通信方占有通信线路的会部带宽，当有多路信号准备传输时，一个信道能在不同的时间片传输多路信号。

   TDM分为固定时分多路利用和统计时分多路复用两种方式

   波分多路复用

   WDM主要用于光纤网组成的通信系统

   WDM指在一根光纤上能同时传送多个波长不同的光载波的复用技术，使得光纤的传输能力成倍提高。

   码分多路复用

   又称为码分多路复用CDMA，是一种用于移动通信系统的技术

   在CDMA系统中，所有用户都使用同一频率，占用相同带宽，用各自的地址码序列接收信号。每个用户分配一个地址码，而这些码型互不重叠，其特点是频率和时间资源均为共享。

   实现的关键技术：

   （1）地址码产生技术

   （2）地址码同步技术

   （3）扩频技术