机车网络控制;
;数据编码与传输(一);第一节数据编码与调制技术;数据传输是实现数据通信的基础,源站的数据通过调制或编码变成信号,沿传输介质传播到目的地。;在通信网的发展初期,所有的通信信道都是模拟信道。但由于数字技术的高速发展,数字信道可提供更高的通信服务质量,因此,过去建造的模拟信道正在被数字信道所代替。现在计算机通信所使用的通信信道在主干线路上已基本是数字信道。;编码类型有以下4种:;1.数字数据的编码(数字数据的数字信号编码)
利用数字通信信道直接传输数字数据信号的方法称作数字信号的基带传输,而数字数据在传输之前,需要进行数字编码。
对于传输数字信号来说,最普通且最容易的方法是用两个不同的电压值来表示两个二进制值。
;1.数字数据的编码
非归零码(Non-ReturntoZero,NRZ)
曼彻斯特编码(Manchester)
差分曼彻斯特编码(DifferenceManchester);1.数字数据的编码;2.数字数据的调制(数字数据的模拟信号编码)
拨号上网:为了利用模拟语音通信的电话交换网实现计算机的数字数据的传输,必须首先将数字信号转换成模拟信号,也就是要对数字数据进行调制。
发送端将数字数据信号变换成模拟数据信号的过程称为调制(Modulation),调制设备就称为调制器(Modulator);
接收端将模拟数据信号还原成数字数据信号的过程称为解调(Demodulation),解调设备就称为解调器(Demodulator)。
若进行数据通信的发送端和接收端以双工方式进行通信时,就需要同时具备调制和解调功能的设备,称为调制解调器(Modem)。;2.数字数据的调制
幅移键控法(幅度调制)
用调制信号的振幅变化来表示二进制数:如用A1表示1,用A2表示0,而载波信号的参数f和φ恒定。
频移键控法(频率调制)
用调制信号的频率变化来表示二进制数的:例如用f1高频率表示1,用f2表示0,载波信号的A和φ不变。
相移键控法(相位调制)
用调制信号的相位变化来表示二进制数:例如用0°相位表示0,用180°相位表示1,而载波信号的A和f不变。;2.数字数据的调制
;3.模拟数据的编码(模拟数字的数字信号编码)
脉冲编码调制???PulseCodeModulation,PCM)技术把模拟信号数字化的3个步骤如下:
采样:以采样频率把模拟信号的值采出。
量化:采用一定的量化级,使连续模拟信号变为时间轴上的离散值。
编码:将离散值变成一定位数的二进制码。比如在图2-9中采用8个量化级,每个采样值用3位二进制数表示。;3.模拟数据的编码
脉冲编码调制(PulseCodeModulation,PCM)3步骤;固定电话和移动电话采用的传输介质分别是什么?常见的传输介质有哪些?它们通常应用于哪些场合?;1双绞线;优点:是模拟和数字数据通信最普通的传输媒体,主要应用范围是电话系统中的模拟话音传输,最适合于较短距离的信息传输;价格便宜,安装容易,使用广泛。
缺点:对电磁干扰比较敏感,不适合传输高速数据。当超过几千米时信号因衰减可能会产生畸变,这时就要使用中继器(Repeater)来放大信号和再生波形。;2同轴电缆;
同轴电缆又分为基带同轴电缆(阻抗50)和宽带同轴电缆(阻抗为75)。
基带同轴电缆用于数字传输,宽带同轴电缆用于模拟传输。CATV电缆就是宽带同轴电缆。在局域网中多使用基带同轴电缆,基带同轴电缆又分为粗同轴电缆和细同轴电缆。
与双绞线比较,同轴电缆可支持极宽的频宽和具备极好的噪音抑制特性,故可同时传输数据、话音及影像。;常用同轴电缆的型号和应用如下:
阻抗为50欧姆的粗缆RG-8或RG-11,用于粗缆以太网;
阻抗为50欧姆的细缆RG-58A/U或C/U,用于细缆以太网;
阻抗为75欧姆的电缆RG-59,用于有线电视CATV。;3光导纤维;根据使用的光源和传输模式,光纤可分为多模光纤和单模光纤。
多模光纤:采用发光二极管产生可见光作为光源。纤芯的直径较粗,光纤中可能有许多种沿不同途径同时传播的模式
单模光纤:采用注入式激光二极管作为光源,芯线直径一般为几个光波的波长,当激光束进人玻璃芯中的角度差别很小时,能以单一的模式无反射地沿轴向直线传播。
单模光纤的传输率较高,信号衰减小,传输距离长,但比多模光纤更难制造,价格更高
;发送端采用发光二极管LED或半导体激光器作为光源,它们在电脉冲的作用下产生光脉冲,光脉冲通过玻璃芯从而传递信息。在接收端利用光电二极管作为光检测器,还原出电脉冲。
光缆的优点是信号的损耗小、频带宽、传输率高,从l00Mbps到l000Mbps,甚至更高,且不受外界电磁干扰。另外,由于它本身没有电磁辐射,所以它传输的信号