信道
- 信号的传输媒介。一般用来表示向某一个方向的传输信息的介质,因此一条信道通信线路往往包含了一条发信信道和一条接收信道
- 信道按照传输信号和传输介质的不同。
- 传输信号:模拟信道(传输模拟信号)数字信道(传送数字信号)
- 传输介质:无线信道和有线信道
基带信号
- 将数字0和数字1直接使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,像计算机输出的代表各种文字或者图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号,由声源直接发出。比如我们说话 的声波。
宽带信号
- 将基带信号进行调制后形成的频分复用的模拟信号,再传输到模拟信道上进行传输(宽带传输)。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从而在信道上进行传输(即仅在一段频率范围内能够通过信道)
注意:
- 传输距离较近:计算机采用基带传输的方式(近距离衰减小,从而使信号内容不易发生变化)
- 传输距离较远:计算机网络采用宽带传输方式(远距离减大,即使信号变化大也能最后过滤出来的基带信号)
编码
- 数据 -> 数字信号 编码
- 数据 -> 模拟信号 调制
- 数字数据 -> 数字信号 通过数字发送器 编码
- 数字数据 -> 模拟信号 通过调制器 调制
- 模拟数据 -> 数字信号 通过PCM编码器 编码
- 模拟数据 -> 模拟信号 通过放大器调制器 调制
数字数据 -> 数字信号 通过数字发送器 编码
- 计算器发送的数据0或者1,使用基带信号传输,基本不改变数字信号传输的频率,直接传输数字信号
编码方式
- 重点 前三个
- 非归零编码「NRZ」:高1低0,编码很容易实现,但是没有检错功能,且无法判断一个码元的开始和结束,以至于收发双方难以保持同步,比如全部输入0信号和1信号,无法确定高低电平;就需要发送端 发送对应的时钟周期,从而算出1和0的个数,需要建立一个新的信道,传输时钟周期的信号
- 曼彻斯特编码:将时钟信号和数据放在一起,不需要额外的信道来传输时钟信号,就可以实现自己本身的一个同步,叫做自同步,不需要提取信号和计算时钟周期。将一个码元分成两个相等的间隔,前一个间隔为低电平后一个间隔为高电平表示码元1;前一个电平为高电平,后一个电平为低电平表示码元0,也可以采用与之相反的编码方式。此编码的特点是每一个码元的中间出现电平跳转,位中间的跳变既可以作为时钟信号(可以用于同步),又做数据信号,但是他的所占的频带宽度是原始的基带宽度的两倍。曼彻斯特的信号一个码元内变化了两次,第一次由先前的状态变化了一次 和 中间的信号进行跳转,bit传输了1位调制速率是bit传输的2倍,一个码元内脉冲个数也是2
- 差分曼彻斯特编码:同1异0;常用于局域网的数据传输,规则是:如果前半个码元的电平和上一个码元的后半个电平相同则是 1,如果相反则是0。编码的特点是:每个码元的之间都有一次电平的跳转,可以实现自同步,且抗干扰性强于曼彻斯特编码
- 归零编码[RZ]:信号电平在一个码元之内就要恢复到0这种编码成编码方式;0信号会很多,不推荐
- 反向不归零编码[NRZI]:信号电平反转表示0,信号电平不变表示1,一个码元之内不发生跳变,只在码元变化的时候会发生变化;如果不发生反转就会出现问题,此问题类似非归零编码;
- 4B/5B编码:比特流中插入额外的比特以打破一连串的1或者1,就是使用5个比特来编码四个比特的数据,之后再将其传送给接收方,因此称之为4B/5B.编码的效率是80%。
数字数据调制为模拟信号
- 数字数据调制技术就是在发送端将数字信号转化成模拟信号,而在结束端将模拟信号还原成数字信号,分别对应于调制解调器的调制和解调过程
- 调幅:振幅的有无,区分0和1
- 调频:振幅的频率,稀疏是低频代表信号0;稠密是高频代表信号1
- 调相:对相位的调制,0和1分别对应不同的波形
- QAM 调幅+调相
模拟数据编码成数字信号
- 计算机内部处理的是二进制的数据,处理的都是数字音频,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(即实现音频数字化)
模拟数据调制为模拟信号
- 为了实现传输的有效性,可能需要更高的传输频率。这种方式还可以使用频分复用的技术,充分利用带宽资源。在电话机和本地交换机所传输的信号是采用模拟信号传输模拟数据的方式;模拟的声音数据是加载到模拟的载波信号中传输的