编码和调制

需记住各种编码方法所对应的0/1表示,以及各种调制方法的概念,可能在选择题中考察。

在计算机网络中,编码和调制是数据传输的两个关键过程,它们的目标都是为了让数字信息(如二进制的0和1)能够有效、准确地在物理介质(如双绞线、光纤、无线电波等)上传输。

编码类型

编码(encoding)指的是把数字信号(0 和 1)转换成适合在传输介质上传输的电信号或光信号。常见的编码方式有以下几种:

二进制数据
二进制数据
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
归零编码
归零编码
非归零编码
非归零编码
反向非归零编码
反向非归零编码
曼彻斯特编码
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
差分曼彻斯特编码
Text is not SVG - cannot display
编码方法1 的表示0 的表示
归零编码(RZ)在时钟周期内由高电平跳到低电平在时钟周期中保持低电平
非归零编码(NRZ)时钟周期内保持高电平时钟周期内保持低电平
反向不归零编码(NRZI)电平与上一个时钟周期保持一致电平相比上一个时钟周期发生跳变
曼彻斯特编码(Manchester Encoding)在时钟周期内由高电平跳到低电平在时钟周期中由低电平跳到高电平
差分曼彻斯特编码(Differential Manchester Encoding)电平变化与上一个时钟周期相反电平变化相比上一个时钟周期一致

调制方法

指的是把编码后的数字信号转换为模拟信号(如正弦波),以适应物理信道(如无线电波)的传输。

0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
基带信号
基带信号
2ASK
2ASK
2FSK
2FSK
2PSK
2PSK
Text is not SVG - cannot display

调制方法主要了解以下四种:

  1. ASK (幅度偏移键控 - Amplitude Shift Keying)
  2. FSK (频率偏移键控 - Frequency Shift Keying)
  3. PSK (相位偏移键控 - Phase Shift Keying)
  4. QAM (象限幅度调制 - Quadrature Amplitude Modulation)
调制技术基本思想表示方法例子常见应用
ASK通过改变载波的幅度表示数据0: 无信号;1: 最大幅度的信号光纤通信
FSK通过改变载波的频率表示数据0: 900 Hz;1: 901 Hz低速无线通信、电话系统
PSK通过改变载波的相位表示数据0: 0°相位;1: 180°相位高速无线通信,例如Wi-Fi
QAM同时改变载波的幅度和相位表示数据16种不同的幅度和相位组合数字电视、Wi-Fi、有线和无线通信系统