通道和調製

2022-03-14 07:42:38 字數 2485 閱讀 7380

1.通道

通道是資訊傳輸的通道,即資訊傳輸時所經過的一條通路,通道的一端是傳送端,另一端是接收端。

一條傳輸線路上可以有多條通道(多條復用)。如圖所示,計算機a和計算機b通過頻分復用技術,將一條物理線路劃分為兩個通道。

對於通道1,a是傳送端,b是接受端。對於通道2,a是接收端,b是傳送端。

與通道分類相對應,通道可以分為用來傳輸數碼訊號的數字通道和用來傳輸模擬訊號的模擬訊號,上圖就是模擬通道。

數碼訊號經過數——》模轉換之後可以在模擬通道上傳輸。模擬訊號經過模——》數轉換之後可以在數字通道上傳輸。

2.單工和半雙工以及全雙工通訊

按照訊號傳輸方向與時間的關係,資料通訊可以分為三種型別:單工通訊、半雙工通訊與全雙工通訊。

(1)單工通訊:又稱為單向通訊,即訊號只能向乙個方向傳輸,任何時候都不能改變訊號傳輸的方向。無線電廣播就是單工通訊、訊號只能是廣播電台傳送,收音機接受。

(2)半雙工通訊:又稱雙向交替通行,訊號可以雙向傳送,但必須交替進行,乙個時間只能向乙個方向傳。有些對講機就是半雙工通訊。

(3)全雙工通訊:又稱雙向同時通訊,即訊號可以同時雙向傳送,比如我們常用的手機,上圖所示就是全雙工通訊。

3.調製

來自信源的訊號通常稱為基帶訊號(即基本頻帶訊號)。像計算機輸出的代表各種文字或圖形檔案的資料訊號都屬於基帶訊號。

基帶訊號往往包含有較多的低頻成分,甚至有直流成分,而許多通道不能傳輸這種低頻分量或直流分量,為了解決之一問題,必須對基帶訊號進行調製。

調製可以分為兩大類。一類僅僅對基帶訊號的波形進行變換,使它能夠與通道特性相適應。變化後的訊號仍然是基帶訊號,這類調製稱為基帶調製。

由於這種基帶調製是把數碼訊號轉換成另一種形式的數碼訊號,因此大家跟願意把這種過程稱為編碼。

另一類則需要使用載波進行調製,把基帶訊號的頻率範圍搬移到較高的頻段以便在通道中傳輸。

進重載波調製後的訊號稱為帶通訊號(即僅在一段頻率範圍內能夠通過通道),而使用載波的調製稱為帶通調製。

(1)常用的編碼方式

不歸零制:

正電平代表1,負點平代表0。不歸零制編碼是效率最高的編碼,但如果傳送端傳送連續的0或連續的1,接收端不容易判斷碼元的邊界。

歸零制:

碼元中間訊號回歸到零電平,每傳輸完一位資料,訊號返回到零電平,也就是說,訊號線上會出現三種電平:正電平、負電平、零電平。

因為每位傳輸之後都要歸零,所以接收者只要在訊號歸零後取樣即可,不再需要單單獨的時鐘訊號,這樣的訊號也叫自同步訊號。

歸零制雖然省了時鐘資料線,但還是有缺點的,因為在歸零制編碼中,大部分資料的頻寬都用來傳輸「歸零」而;浪費了。

曼徹斯特編碼:

在曼徹斯特編碼中,每一位的中間都有乙個跳變,位中間的跳變既做始終訊號,又做資料訊號。

從低到高跳變表示「1」,從高到低跳變表示「0」.常用於區域網傳輸。

曼徹斯特編碼將時鐘和資料報含在資料流中,在傳輸**資訊的同時,也將時鐘同步訊號一起傳輸到對方。

每位編碼中有跳變,不存在直流分量,因此具有自同步能力和抗干擾能裡。

但每乙個碼元都被調製成兩個電平,所有資料傳輸速率只有調製速率的1/2。

使用曼徹斯特編碼一位元需要兩個碼元。

差分曼徹斯特編碼:

在訊號位開始時改變訊號極性,表示邏輯「0」,在訊號位開始時不改變訊號級性,表示邏輯「1」。

識別差分曼徹斯特編碼的方法:主要看兩個相鄰的波形,如果後乙個波形和前乙個波形相同,則後乙個波形表示「0」,如果波形不同,則表示1.

因此,畫差分曼徹斯特波形要給出初始波形。

差分曼徹斯特編碼比曼徹斯特編碼的變化少,因此更適合於傳輸高速的資訊,被廣泛用於寬頻高速網中。

然而,由於每個時鐘位都必須有一次變化,所以這兩種編碼的效率僅可以達到50%左右。

使用差分曼徹斯特編碼一位元也需要兩個碼元。

(2)常用的帶通調製方法

最基本的二元制調製方法有以下幾種:

調幅(am)

載波的振幅隨基帶數碼訊號而變化。例如,0或1分別對應於無載波和有載波輸出。

調頻(fm)

載波的頻率隨基帶數碼訊號而變化。例如,0或1分別對應於頻率f1或f2.

調相(pm)

載波的初始相位隨基帶數碼訊號而變化。例如,0或1分別對應相位0度或180度。

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