调制与编码

2. 调制与编码

编码就是用数字信号承载数字或模拟数据;调制就是用模拟信号承载数字或模拟数据。

调制可以分为基带调制和带通调制。

基带调制。基带调制只对基带信号波形进行变换,并不改变其频率,变换后仍然是基带信号。


带通调制(频带调制),带通调制使用载波将基带信号的频率迁移到较高频段进行传输,解决了很多传输介质不能传输低频信息的问题,并且使用带通调制信号可以传输得远。

(1)模拟信号调制为模拟信号。

由于基降信号包含许多低频信息或直流信息,而很多传输介质并不能传输这些信息,因此需要使用调制器对基带信号进行调制。

模拟信号调制为模拟信号的方法有:

调幅(AM):依据传输的原始模拟数据信号变化来调整载波的振幅。

调频(FM):依据传输的原始模拟数据信号变化来调整载波的频率。

调相(PM):依据传输的原始模拟数据信号变化来调整载波的初始相位。

(2)模拟信号编码为数字信号。

模拟信号编码为数字信号最常见的就是跳冲编码调制(Pulse Code Modulation,PCM)。脉冲编码的过程为采样、量化和编码。

采样,即对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。采样必须遵循奈奎斯特采样定理才能保证无失真地恢复原模拟信号。

举例:模拟电话信号通过PCM编码成为数字信号。语音最大频率小于4kHz(约为3.4kHz).根据采样定理,采样频率要大于2倍语音最大频率,即8kHz(采样周期=125μs),就可以无失真地 FSK恢复语音信号。

量化,即利用抽样值将其幅度离散,用先规定的一组电平值把抽样值用最接近的电平值来代替。规定的电平值通常用二进制表示。

举例:语音系统采用128级(7位)量化,采用8kHz的采样频率,那么有效数据速率为56kb/s,又由于在传输时,每7bit需要添加1bit的信令位,因此语音信道数据速率为64kb/s。

编码,即用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。然而实际上量化是在编码过程中同时完成的,故编码过程也称为模/数变换,记作A/D。

(3)数字信号调制为模拟信号。

模拟信号传输的都是在数字载波信号上完成的,与模拟信号调制为模拟信号的方法类似,可以利用调制频率、振幅和相位三种载波特性之一或组合。基本调制方法有:

幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK):载波幅度随着基带信号的变化而变化,方式还可称作通-断键控或开关键控。

如图2-3所示显示了ASK调制器的输入和对应的输出波形,对于输入二进制数据流的每个变化,ASK波形都有一个变化。对于二进制输入为1的整个时间,输出为一个振幅恒定、频率恒定的信号;对于二进制输入为0的整个时间,载波处于关闭状态。

注意:1和0时的ASK波形表示方式可以相反。

频移键控(Frequency Shift Keying,PSK):较波频率随着基带信号的变化再变化。如图2-4所示显示了FSK调制器的输入和对应的输出波形,从中可以发现二进制0和1的输入对应不同频率的波形输出。

幅移键控

相移键控 PSK

BPSK的输入和输出波形

4PSK又称QPSK

DPSK称相对键控调制,又称2DPSK

正交幅度调制,QAM

(4)数字信号调制为数字信号

极性编码(归零码,不归零码)

双相码,差分码

常见码型表示
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,504评论 6 496
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,434评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,089评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,378评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,472评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,506评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,519评论 3 413
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,292评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,738评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,022评论 2 329
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,194评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,873评论 5 338
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,536评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,162评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,413评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,075评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,080评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容