摘要:數(shù)字傳輸需要編碼**器(Codec),模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化分為三步:采樣、量化、編碼 采樣:對于連續(xù)信號是通過規(guī)則的時間間隔測出波的振動幅度從而產(chǎn)生一系列數(shù)據(jù)。量化:采樣得到的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能夠表示的數(shù)據(jù)范圍的過程,即將樣值量化成一個有限幅度的集合X(nT)。編碼:用一**數(shù)的二進(jìn)制數(shù)來表示采樣所得脈沖的量化幅度的過程。常用編碼方法有PCM脈沖編碼調(diào)制。
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差錯控制
CRC-CCITTG(X)=X16+X12+X5+1HDLC的幀校驗用
CRC-16
G(X)=X16+X15+X2+1
CRC-32G(X)=X32+…+X+1用在局域網(wǎng)中
海明碼m+k+1<2k
數(shù)據(jù)位m,要糾正單個錯誤,得出冗余位k必須取的最小值。碼距為m、n中最小值,它能夠發(fā)現(xiàn)(碼距-1)位錯,并可糾正(碼距-1-1)位錯;比如8421的碼距為1。要檢測出d位錯,碼字之間的海明距離最小值應(yīng)為d+1。
CRC冗余碼求法:(1)、如果信息位為K位,則其K-1次多項式可記為K(x);如信息1011001,則k(x)=x6+x4+x3+1;(2)、冗余位為R位,其R-1位記為R(x);如冗余位為1011,則R(x)=x3+x+1;(3)、發(fā)送信息為N=K+R,多項式為T(x)=Xr*K(x)+R(x),Xr表示將K
(x)向左平移r位;(4)、冗余位產(chǎn)生過程:已知K(x)求R(x)的過程,一般應(yīng)選一特定R次多項式G(x)(生成多項式)一般先事先商定好的,用G(x)去除Xr*K(x)得余式即為R(x)。R(x)=Xr*K(x)/G(x);運算規(guī)則異或運算,相同取0,不同取1。
模擬信號
à、模擬傳輸
b、模擬信號
數(shù)字傳輸需要編碼**器(Codec),模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化分為三步:采樣、量化、編碼
采樣:對于連續(xù)信號是通過規(guī)則的時間間隔測出波的振動幅度從而產(chǎn)生一系列數(shù)據(jù)。量化:采樣得到的離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能夠表示的數(shù)據(jù)范圍的過程,即將樣值量化成一個有限幅度的集合X(nT)。編碼:用一**數(shù)的二進(jìn)制數(shù)來表示采樣所得脈沖的量化幅度的過程。常用編碼方法有PCM脈沖編碼調(diào)制。
c、數(shù)字信號—>數(shù)字傳輸常用編碼:歸零碼、不歸零碼、曼徹斯**、差分曼徹斯**
IEEE802.3以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼,IEEE802.5令牌環(huán)使用差分曼徹斯特編碼,兩者的編碼效率是50%,F(xiàn)DDI、100BASE-FX使用了4B/5B編碼和NRZ-I(不歸零碼),編碼效率是80%。
d、數(shù)字信號à模擬傳輸
需要調(diào)制和解調(diào),調(diào)制:由發(fā)送端將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)信號的過程;解調(diào):在接收端把模擬數(shù)據(jù)信號還原為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號的過程,調(diào)制的方法:載波的表示--y=A(t)sin(wt+Ф),分為ASK振幅調(diào)制、FSK頻率調(diào)制、PSK相位調(diào)制。
曼徹斯特編碼:每比特的1/2周期處要發(fā)生跳變,由高電平跳到低電平表示1,由低電平跳到高電平表示0;差分曼徹斯特編碼:有電平轉(zhuǎn)換表示0,無電平轉(zhuǎn)換表示1(關(guān)于曼徹斯特編碼,此處特別注意:1、0的表示方式并無明確強(qiáng)制規(guī)定,也可以規(guī)定由高電平跳到低電平表示0,由低電平跳到高電平表示1,而且現(xiàn)在大多數(shù)主流教程確實按照這種方法規(guī)定的。根據(jù)百度百科--曼徹斯特編碼的詞條:
曼徹斯特編碼,常用于局域網(wǎng)傳輸。在曼徹斯特編碼中,每一位的中間有一跳變,位中間的跳變既作時鐘信號,又作數(shù)據(jù)信號;從高到低跳變表示"0",從低到高跳變表示"1"。還有一種是差分曼徹斯特編碼,每位中間的跳變僅提供時鐘定時,而用每位開始時有無跳變表示"0"或"1",有跳變?yōu)?quot;0",無跳變?yōu)?quot;1"。
對于以上電平跳變觀點有歧義:關(guān)于曼徹斯特編碼電平跳變,在雷振甲編寫的<<網(wǎng)絡(luò)工程師教程>>中對曼徹斯特編碼的解釋為:從低電平到高電平的轉(zhuǎn)換表示1,從高電平到低電平的轉(zhuǎn)換表示0,模擬卷中的答案也是如此,張友生寫的知識點分析中也是這樣講的,而《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第4版)》中(P232頁)則解釋為高電平到低電平的轉(zhuǎn)換為1,低電平到高電平的轉(zhuǎn)換為0。清華大學(xué)的《計算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)教程》《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第4版)》采用如下方式:曼徹斯特編碼從高到低的跳變是0從低到高的跳變是1。
數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)
傳輸速率S=(1/T)log2N
T—信號脈沖重復(fù)周期或單位脈沖寬度
n—一個脈沖信號代表的有效狀態(tài)數(shù),是2的整數(shù)值
log2N--單位脈沖能表示的比特數(shù)
信道容量:表征一個信道傳輸數(shù)據(jù)的能力。單位:bps
信道容量的計算:
無噪聲C=2H=2Hlog2N(奈奎斯特定理)
H—信道帶寬N—一個脈沖信號代表的有效狀態(tài)數(shù)
有噪聲
C=Hlog2(1+S/N)(香農(nóng)公式)
H—信道帶寬S—信號功率N—噪聲功率
dB=10log10S/N,當(dāng)S/N=1000時,信噪比為30dB
數(shù)據(jù)交換方式
延遲的計算
1、電路交換
總延遲=鏈路建立時間+線路延遲+發(fā)送時長
2、虛電路分組交換
總延遲=鏈路建立時間+(每個分組在交換結(jié)點延遲+每個分組線路延遲+每個分組發(fā)送時長)*分組數(shù)
3、數(shù)據(jù)報分組交換
總延遲=(每個分組在交換結(jié)點延遲+每個分組線路延遲+每個分組發(fā)送時長)*分組數(shù)
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