差分曼彻斯特编码的主要规则差分曼彻斯特编码画法

文章插图

文章插图
在计算机网络中，计算机处理、传输用户的文字，图片，音视频，我们将之统称为消息（message），数据（data）是运输消息的实体，我们日常使用的是十进制数据，但计算机只能识别二进制数据，也就是比特的0和1 。计算机网卡将比特0和1处理为相应的高低电平信号（signal）发送到网线，也就是说，信号(signal)是数据(data)的电磁表现。
由信号源发出的原始电信号称为基带信号，基带信号分为两类：计算机内部内存和CPU之间的数字基带信号，麦克风收到声音后产生的音频模拟基带信号。信号需要在信道中进行传输，信道分为数字信道和模拟信道两种。
对数字基带信号进行编码与调制：
在不改变信号性质的前提下，仅对数字基带信号的波形进行变换，称为编码，编码后仍是数字编码，例如以太网使用曼彻斯编码、4B/5B8B/10B等编码。
【差分曼彻斯特编码的主要规则差分曼彻斯特编码画法】把数字基带信号的频率范围，搬移到较高的频段，并转换为模拟信号，称之为调制。调制后产生的信号是模拟信号。例如WIFI使用补码键控、直接序列扩频、正交频分复用等调制方法。
对模拟基带信号进行编码与调制：
对于模拟基带信号的处理，典型应用：对音频信号进行编码的脉码调制PCM 。也就是将模拟音频信号，通过采样，量化，编码这三个步骤进行数字化。
对模拟信号进行调制的典型应用：语音数据加载到模拟的载波信号中传输（电话）。频分复用FDM技术，充分利用带宽资源。

码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
例如下面这个调频信号，绿色这一段表示构成该信号的一个基本波形，我们可称之为码元，它可以表示比特0，蓝色这一段表示构成该信号的另一个基本波形，它可以表示比特1，如图，该段信号又两种码元构成。

常用编码
不归零编码，不归零就是指在整个码元时间内，电平不会出现零电平。

这两个连续的负电平，如何正确区分为两个码元呢？
需要额外一根传输线来传输时钟信号，使发送发和接收方同步。按节拍来接受码元。
但对于计算机网络来说，宁愿利用这跟传输与传输数据信号，而不是传输时钟信号。因此，计算机网络中的数据传输不采用这类编码。
归零编码：每个码元传输结束后信号都要“归零”，所以接收方只需要在信号归零后进行采样即可，不需要单独的时钟信号。归零编码相当于把时钟信号用“归零”的方式编码在数据之内，这称为“自同步”信号。一个缺点就是，归零编码中大部分的数据带宽，都用来传输“归零”而浪费掉了。编码效率低。

曼彻斯特编码：在每个码元时间的中间都会进行一次跳变，例如向下跳变表示为1，向上跳变表示为0，码元中间时刻的跳变即表示时钟，又表示数据。，传统以太网就是使用的的曼彻斯特编码

差分曼彻斯特编码：码元中间时刻都会发生跳变，但是跳变只作为时钟，将码元开始处电平是否变化表示数据。

练习题

基本调制方法
待传输的原始数字信号，使用模拟信道来传输，需要将数字基带信号通过调制方法调制成模拟信号。

使用基本调制方法，一个码元只能表示一个比特信息，如何使一个码元包含更多比特呢？
可以采用混合调制的方法，因为频率和相位是相关的，即频率相位随时间的变化率，所以一次只能调制频率和相位两个中的一个。通常情况下，相位和振幅可以结合起来一起调制，称之为正交振幅调制QAM 。
正交振幅调制QAM
QAM-16,拥有12种相位，每种相位有1或者2种振幅，可以调制出16种码元（波形），每个码元对应可表示4个比特。码元与四个比特的对应关系采用格雷码。任意两个相邻码元只有一个比特不同。

差分曼彻斯特编码的主要规则 差分曼彻斯特编码画法

差分曼彻斯特编码的主要规则差分曼彻斯特编码画法