數(shù)字通信的小手術(shù)
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)有著很大的區(qū)別。模擬信號(hào)是用連續(xù)變化的數(shù)值來(lái)表示要說(shuō)明的信息;數(shù)字信號(hào)是用有限個(gè)“0”和“1”的代碼來(lái)表示信息中某一個(gè)字符,當(dāng)很多字符組合起來(lái)時(shí),才能表達(dá)完整的信息。
現(xiàn)今,模擬信號(hào)可通過(guò)數(shù)字化的方法轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào);反之,數(shù)字信號(hào)又可通過(guò)模擬化的方法轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)。完成這兩種轉(zhuǎn)化的器件分別稱(chēng)為“模數(shù)轉(zhuǎn)換”和“數(shù)模轉(zhuǎn)換”。
模擬信號(hào)數(shù)字化最常用的方法是“脈沖編碼調(diào)制”,即PCM。PCM要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟才能完成。第一步“取樣”,第二步“量化”,第三步“編碼”。當(dāng)然,這些工作是由集成電路去完成的。這里僅介紹一下編碼。
數(shù)字通信過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是編碼。編碼的一個(gè)重要目的就是盡量壓縮線路信號(hào)的傳輸帶寬,以便提高發(fā)送信碼的速率。當(dāng)然,考慮到同步、抗干擾、特性匹配等因素,編碼在降低傳輸帶寬方面的效率不一定很高。下面總結(jié)幾種常用編碼方式加以描述。
AMI碼
AMI碼即傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼,屬于“1B1T”碼(即將1位二進(jìn)制碼(BINARY)變換為1位三進(jìn)碼(TERNARY))。其編碼規(guī)則是:二進(jìn)信碼“1”交替用“+1”或“-1”電平表示,二進(jìn)信碼“0”則用“0”電平表示,根據(jù)編碼規(guī)則可知:AMI碼由于采用1:1編碼方式,在改進(jìn)信碼傳輸速率方面沒(méi)有任何改進(jìn)。
HDB3碼
HDB3碼是AMI碼的改進(jìn)型,在碼流出現(xiàn)連“0”個(gè)數(shù)超過(guò)3個(gè)時(shí),插入“V”碼,以便于同步,由于插入“V”碼,碼流經(jīng)編后傳輸速率略有提高,即傳輸帶寬略有加大。
差分雙相碼
這是一種雙極性兩電平碼,屬于“1B2B”碼(即將1位二進(jìn)碼(BINARY)變換為2位二進(jìn)碼(BINARY))。其編碼規(guī)則是:二進(jìn)位碼“1”用“+1-1”或“-1+1”組合電平表示,二進(jìn)位碼“0”則用“+1+1”或“-1-1”組合表示,根據(jù)編碼規(guī)則可知,此類(lèi)編碼方式的信碼傳輸速率是原來(lái)的1.5倍,從而增加了信碼傳輸帶寬,對(duì)信道帶寬要求就相應(yīng)增加。
通過(guò)以上的分析我們不難得出結(jié)論:一個(gè)數(shù)字終端產(chǎn)生的原始信號(hào)經(jīng)編碼后送到媒介傳輸,其相應(yīng)傳輸特性和對(duì)媒介的要求都要發(fā)生變化,一般可以認(rèn)為,原始碼流經(jīng)編碼后,其傳輸速率發(fā)生了變化,傳輸帶寬也就跟著發(fā)生變化,從而對(duì)媒介的帶寬要求也就不一樣,在媒介帶寬一定的情況下,為了能傳輸更高速率的數(shù)據(jù)流,我們就要設(shè)法通過(guò)編碼方式降低傳輸速率,減少傳輸帶寬,從而減輕對(duì)媒介的要求。
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