通信
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1 概念
- 信源编解码:信源编码和解码时两个逆过程,信源编码有2个作用
- 进行模/数转换;
- 对转换后的数据进行压缩
- 信道编解码:同样是两个逆过程,信源编码后,如果直接将二进制信号在信道(网 线、电磁波)传输,由于一般的信道都不够理想,则传输效果会非常差。为此,人 们通过对1个或多个信源码插入若干码元,比如(NRZ码等),通过使用插入了冗余 信息的码在信道上传输,则接收方接受到信号后,通过这些冗余信息可以将传输错 误的码元恢复出来。个人认为经过信道编码后的信号就是基带信号了。
- 调制解调:基带信号通常不能适应信道的传输(比如无线射频信道),所以需要将 基带信号调制到载波上去,通过载波在信道上的传输来传递信号;对方接收到载波 信号后,再解调,再信道解码,再信源解码恢复出模拟信号。
2 通信原理
2.1 模拟信号数字化
模拟信号数字化,采用抽样定理,抽样出信号,在通过编码(比如格雷码)将抽样的 信号量化、编码成信源编码。过程
- 抽样:抽样定理;
- 量化:拿幅度抽样举例,将幅度限定几个段位,每个抽样的信号必定落在某个段位
里面,方法有
- 均匀量化:划分的每个段位宽度均匀一样;
- 非均匀量化:段位宽度不均匀;
- 编码:对划分的段位,使用一定字长的二进制比特进行编码,则抽样量化过的信号,
就必定属于某个二进制数据(一定字长),编码方案有
- 二进制码:一般的二进制编码;
- 格雷码;
- 折叠二进制码;
- PCM:一般PCM编码的信号也叫数字基带信号;
2.2 数字基带信号
数字基带信号的特点是功率谱集中在零频率附近。数字基带信号通常是在电缆线路中 传输,数字基带信号的波形主要有
- 单极性不归零码:NRZ码;
- 双极性不归零码:NRZ码;
- 单极性归零码:RZ码;
- 双极性归零码:RZ码;
- 差分码
数字基带信号在传输时,为了克服传输损耗,常常需要进行信道编码。主要的码型有
- HDB3码:3阶高密度双极性码
- AMI码:传号交替反转码;
- 分相码;
- CMI码:传号反转码;