易学笔记-第4章 数据通讯和计算机网络/4.1 数据通讯基础知识/4.1.3 数据编码和调制

• 数据和信号关系

1. 数据：模拟数据和数字数据，是由信源产生
2. 信号：模拟信号和数字信号，是信道具备的信号
3. 数据调剂：将模拟数据（或者数字数据）转换为模拟信号或者数字信号

• 模拟信道传输模拟数据

1. 调幅（amplitude modulation：AM）：载波随着原始模拟数据的幅度变化而变化，载波的频率不变
2. 调频（frequency modulation：FM）：载波的相位随着原始模拟数据的幅度变化而变化，载波的幅度不变
3. 调相（phase modulation：PM）：载波的频率随着原始模拟数据的幅度变化而变化，载波的幅度不变

• 数字信道传输模拟数据

1. 数字化：模拟数据必先转换为数字数据后才能再数字信道上传输
2. 技术：脉冲调制（pulse code  modulation：PCM）
   1. 取样：根据奈奎斯特定律，取样的速率要大于模拟信号的最高频率的2倍。例如人的耳朵最高识别频率为22KHZ，所以44KHZ的音乐听起来最好听
   2. 量化：将连续值转换为离散值
   3. 编码：将量化值转换为二进制码

• 模拟信道传输数字数据

     

1. 幅移键控（Amplitude Shift Keying：ASK）：用恒定的载波值表示一个数（通常是1），用无载波表示另外一个数（通常是0），优点是实现简单、坑干扰性强 、缺点是效率低
2. 频移键控（Frequency Shift Keying：FSK）：使用不同频率的载波表示“1”和“0”，其坑干扰性比较强
3. 相移键控（Phase Shift Keying：PSK）：用相同的位移表示“0”和“1”，其坑干扰性最强，而且相位的编号可以作为定时信息来同步时钟

• 数字信息传输数字数据

1. 概念：在数字信道中传输数据时，利用特定的电平信号来表示二进制“0”和“1”，特定的电平信号有很多种，常见有几下集中：
2. 归零性编码
   1. 归零码：码元中间的信号回归到0电平
   2. 非归零码：不回归到0电平
      1. 非归零电平编码
      2. 非归零反向编码
3. 极性编码
   1. 单极性编码：正极表示“0”，零电平表示“1”
   2. 极性编码：正极表示“0”，负极表示“1”
   3. 双极性编码：使用正负两级和零电平表示数据，电平表示“0”，电平在正负级之间表示“1”
4. 双相码：通过不同方向的电平翻转，从低到高表示“0”，从高到低表示“1”
5. 曼切斯特编码：将码元一分为二，从低到高表示0，从高到第表示“1”，曼切斯特编码主要应用于以太网中
6. 差分曼切斯特编码：将码元一分为二，当前位的前半部分电平不同于前一位的最终电平状态时“0”，相同则为“1”，也就是“遇0翻转，遇1不变”，常用于令牌环网中