模仿信号是传达能量的一种办法,它指的是在时刻上接连的(不间断),数值起伏巨细也是接连不问断改变的信号(传统的音频信号、视频信号)。如声波使它经过的媒体发生振荡,能够以频率(以每秒的周期数或赫兹(Hz)为单位)丈量声波。经过将二进制数表明为电脉冲(其间每个脉冲是一个信号元素)使数字信号经过媒体传输。线路上的电压在凹凸状况之间改变。例如,能够选用高电平传输二进制的1,选用低电平传输二进制的0。带宽是指每秒经过链路传输位数的术语。
图1描绘了模仿和数字信号,其间模仿信号与数字信号等效。
在长距离传输时,信号因为衰减、噪声和导线束中其他导线的搅扰而退化。模仿信号能够周期性地加以扩大,可是假如信号遭到噪声损坏,则扩大的是失真信号。比较而言,因为能够很容易地从噪声中提取数字信号并重发,所以长距离传输数字信号更牢靠。
信号编码计划
数字数据传输运用PCM数字信道传输数据信号,首先要处理的问题是数据信号怎么进入PCM话 路的问题。首要经过两种办法:同步办法和异步办法。
同步办法运用PCM数字信道传输数据,假如数据信号与数字端局的时钟是同步的,这时,数据终端输出的数据信号是受PCM信道时钟操控的,因此只需对数据信号进行多路化处理即可。这儿数据终端设备处于受操控的隶属位置,因此灵活性差。
假如数据信号与数据端局时钟是异步的,这时数据信号可选用填充办法复用到64kbit/s的调集信号,这便是异步办法。
如上所述,数字数据借助于电脉冲传输。一一对应运用单脉冲表明一个位。它的功率是十分低的,因此现已开发了多种编码计划以运用电脉冲更高效地传输数字数据。成果大大提高了吞吐量。
这与运用旗语发送音讯的状况相相似。比如说“信号旗升起”表明1,“信号旗降下”表明O。一种更有用的编码计划是“只在呈现二进制1时升起或降下信号旗”。例如,假如信号旗现已举起,则把 它降下来。不管信号旗是举起仍是降下,它的运动才是指示器。这种办法还需要某种类型的守时(例如,每秒发送一位)。因此,在榜首秒,信号旗升起。
图1 AM和FM对数字信号的表达 (假定它原来是降下的)以表明1。然后再坚持升起两秒钟(两个为0的位),然后在第四秒降下以表明改变到为1的位。
关于数字设备,接收器有必要具有某种办法能够知道数据流中字节的开端和完毕。在异步通讯中,字节鸿沟由开端和中止位指示。在同步通讯中,守时机制协助发送器和接收器处于同步状况。同步信号能够占有一个独自的信道,但更常常的是直接集成到信号中。
下面介绍几种信令和编码计划并以图2阐明。图中示出的是0100110001位序列。意图是传尽或许多的信号,运用低电平以削减长距离衰减的影响,并在信号中直接供给同步机制。前几个比如表明根本的信号,但很少在实践中使用。
单极性 单极性码有电压表明1,无电压表明O。没有特别的编码。单极性码会累积直流重量。
双极性 双极性码中正电压表明1,负电压表明0。该计划降低了功率要求并减小了高电平衰减。双极性码的直流重量则大大削减,然后有利于传输。 RZ (归零制) 归零码的电压状况在某个信号状况后返回到零。归零码的脉冲较窄,依据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的联系,因此归零码在信道上占用的频带较宽。
图2 数字信号编码计划
NRZI(按1反相不归零制) NRZI编码中不管电平是高仍是低,都不代表二进制的1和0。而是电压改变表明二进制的1。假如没有电压改变,则下一位是0;假如有电压改变,则下一位是1。不归零码在传输中难以确定一位的完毕和另一位的开端,需要用某种办法使发送器和接收器之间进行守时或同步。NRZI用于较慢的RS—232串行通讯和硬盘驱动器上的数据存储中。在同步链路上,长串的接连位(或许数千个0)会呈现问题。接收器或许会失掉同步,不能检测到接连串中0的正确个数。另一问题是长串的0表现为直流,它不能经过某些电气部件。Manchester编码和其他计划经过添加时钟信号处理了这些问题。
Manchester(曼彻斯特) 在曼彻斯特编码中,每一位的中心有一跳变,位中心的跳变既作时钟信号,又作数据信号;从高到低跳变表明“1”,从低到高跳变表明“0”。这给接收器供给了能够与之坚持同步的守时信号。曼彻斯特编码常用在LAN上。
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