计算机网络物理层:编码与调制

基带信号与宽带信号

信道: 信号的传输媒介

基带信号:将数字信号0和1直接用两种不同的电压表示, 再送到数字信道上去传输(基带传输)---->来自信源的信号, 直接表达了要传输的信息的信号

宽带信号: 将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号, 再传到模拟信道上传输.
把基带信号经过载波调制后, 把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在道路中传输

在传输距离较近的时候, 计算机网络采用基带传输方式(近距离衰减少, 从而信号内容不易变化)
在传输距离较远的时候, 计算机网络采用宽带传输的方式(远距离衰减大)

数字数据编码为数字信号

非归零编码
高1低0, 编码容易是实现,但没有检错功能, 且无法判定一个码元的开始和结束, 以至于收发双方难以保持同步

曼彻斯特编码
将一个码元分成两个相等的间隔, 前一个间隔为低电平有一个间隔为高电平表示码元1, 码元0则正好相反, 该编码的特点是在每一个码元的中间出现电平跳变, 位中间的跳变既作时钟信号(可用于同步), 又作数字信号, 但他所占的频带的宽度是原始的基带宽度的两倍

差分曼特斯特编码
常用于局域网传输, 其规则是:若源码为1, 则前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相同, 若为0, 则相反.
特点:每个码元的中间都有一次电平的跳转, 可以实现同步, 且抗干扰线强于曼彻斯特编码

归零编码
信号电平在一个码元之内都要恢复到零

反向不归零编码
信号电平翻转表示0, 信号电平不变表示1

4B/5B编码
比特流中插入额外的比特以打破一连串的0或者1, 就是用5个比特来编码4个比特的数据, 之后再传给接收方, 因此称为4B/5B编码, 编码效率为80%

数字数据调制为模拟信号

数据数字调剂技术在发送端将数字信号转换为模拟信号, 而在接收端将模拟信号还原为数字信号, 分别对应于调剂解调器和调解过程

模拟数据编码为数字信号

计算机内部处理的是二进制数据, 处理的都是数据音频, 所以需要将模拟音频通过采样,量化转换成有限个数字表示的离散序列----->音频数据化

1. 抽样:
   对模拟信号周期性扫描, 把时间上连续的号变成时间上离散的信号
   采样定理: 采样频率>=2×信号最高频率

2. 量化: 把抽样取得的电平幅值按照一定的分级标度转化为对应的数字值, 并取整数, 这就把连续的电平幅值转化为离散的数字量

3. 编码
   把量化的结果转换为与之对应的二进制编码

模拟数据编码为模拟信号

总结