编码及调制.ppt

2.4 数据编码技术 模拟信号数字化的关键是模/数转换和数/模转换。在数字化的电话交换和传输系统中，通常需要将模拟的话音数据编码成数字信号后再进行传输。 常用的数字化技术就是所谓的脉冲编码调制技术PCM(Pulse Code Modulation), 简称脉码调制。 PCM的原理如下: 采样 每隔一定时间间隔, 取模拟信号的当前值作为样本。 该样本代表了模拟信号在某一时刻的瞬时值。采样定理告诉我们: 如果采样频率大于模拟信号最高频率的二倍, 则可以用得到的样本空间恢复原来的模拟信号。 量化 采样后得到的样本模拟信号的数值, 这些样本必须量化为离散值, 离散值的个数决定了量化的精度。 图2-8(a)中我们把量化的等级N分为16级,二进制位数是： 3. 编码 把量化后的样本值变成相应的二进制代码. 按照图2-8(b)的编码方案, 我们得到相应的二进制代码序列, 其中每个二进制代码都可用一个脉冲串(4位)来表示。 这4位一组的脉冲序列就代表了经PCM编码的原模拟信号。 霍夫曼（Huffman）编码 2.5 数据调制技术 基带传输：一个数字通信系统如果直接传输 未经过调制的原始数字信号。 2.5.1 数字数据的调制 这种编码技术是将数字信号调制成适合信道传输的模拟信号。它的基本思想是用数字信号来调制具有一定频率或振幅或相位的载波，使已调信号能通过有限带宽的信道传输。 四相相移键控 2.5.2 模拟信号的调制 * log2 N =4。 图 2-8 脉冲编码调制 (a) 量比 (b) 编码 霍夫曼（Huffman）编码就是利用变字长最佳编码，实现信源符号按概率大小顺序排列。 特点： - Huffman编码字长参差不齐 - Huffman编码在信源编码概率分布不均匀 时效率高，所以概率比较均匀时，不用 Huffman编码 --带宽有限 --信号频率低 --不能实现远距离传输 宽带传输 通过调制技术对原始数字信号进行一定形式的调制后在进行传输，以实现信息的远距离传送。 计算机通过Modem进行通信 外置式Modem 内置式Modem PCMCIA插卡式Modem 机架式Modem ISDN调制解调器 Cable Modem的调制解调器 ADSL调制解调器 USB接口的调制解调器 调制解调器种类： Acos(2πf t+ Φ ) 模拟信号是具有一定频率的连续的载波波形 常见的基本数字调制方式有 幅移键控(ASK)、 频移键控(FSK)、 相移键控(PSK)等三种(如图2-9所示)。 图2-9 基本调制方式 ASK(Amplitude Shift Keying)是用载波频率的两个不同振幅来表示两个二进制值。在有些情况下，用振幅恒定载波的存在与否来表示0和1两个二进制值。 FSK(Frequency Shift Keying)是用载波频率附近的两个不同频率来表示0和1两个二进制值。 PSK(Phase Shift Keying)是用载波信号的相位移动来表示二进制数据，如令代表0；代表1。 ASK、FSK和PSK都是最基本的调制技术，但是抗干扰能力差，且调制速度不高。为了提高数据传输速率，还可采用多相调制的方法。 模拟信息基带信息频率低，不宜直接在信道中传输，需要进行调制，将信号搬移到合适的传输频率范围，接收端将收到的已调信号在搬回原来信号的频率范围，恢复成原来信息。 调幅-AM 调频-FM 调相-PM * * *