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数字通信的小手术

  模拟信号和数字信号有着很大的区别。模拟信号是用连续变化的数值来表示要说明的信息;数字信号是用有限个“0”和“1”的代码来表示信息中某一个字符,当很多字符组合起来时,才能表达完整的信息。

  现今,模拟信号可通过数字化的方法转化成数字信号;反之,数字信号又可通过模拟化的方法转化成模拟信号。完成这两种转化的器件分别称为“模数转换”和“数模转换”。

  模拟信号数字化最常用的方法是“脉冲编码调制”,即PCM。PCM要经过三个步骤才能完成。第一步“取样”,第二步“量化”,第三步“编码”。当然,这些工作是由集成电路去完成的。这里仅介绍一下编码。

  数字通信过程中的一个重要环节就是编码。编码的一个重要目的就是尽量压缩线路信号的传输带宽,以便提高发送信码的速率。当然,考虑到同步、抗干扰、特性匹配等因素,编码在降低传输带宽方面的效率不一定很高。下面总结几种常用编码方式加以描述。

AMI码
  AMI码即传号交替反转码,属于“1B1T”码(即将1位二进制码(BINARY)变换为1位三进码(TERNARY))。其编码规则是:二进信码“1”交替用“+1”或“-1”电平表示,二进信码“0”则用“0”电平表示,根据编码规则可知:AMI码由于采用1:1编码方式,在改进信码传输速率方面没有任何改进。

HDB3码
  HDB3码是AMI码的改进型,在码流出现连“0”个数超过3个时,插入“V”码,以便于同步,由于插入“V”码,码流经编后传输速率略有提高,即传输带宽略有加大。

差分双相码
  这是一种双极性两电平码,属于“1B2B”码(即将1位二进码(BINARY)变换为2位二进码(BINARY))。其编码规则是:二进位码“1”用“+1-1”或“-1+1”组合电平表示,二进位码“0”则用“+1+1”或“-1-1”组合表示,根据编码规则可知,此类编码方式的信码传输速率是原来的1.5倍,从而增加了信码传输带宽,对信道带宽要求就相应增加。

  通过以上的分析我们不难得出结论:一个数字终端产生的原始信号经编码后送到媒介传输,其相应传输特性和对媒介的要求都要发生变化,一般可以认为,原始码流经编码后,其传输速率发生了变化,传输带宽也就跟着发生变化,从而对媒介的带宽要求也就不一样,在媒介带宽一定的情况下,为了能传输更高速率的数据流,我们就要设法通过编码方式降低传输速率,减少传输带宽,从而减轻对媒介的要求。

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