《网络通信》Chapter 5 Signal Encoding

Bilingual Course Network Communications 网络通信 ( For Master Students in the Department of Electronic Engineering) Chapter 5 Signal Encoding Instructor: Dr Tianshuang Qiu School of the Electronic and Information Engineering Fall of 2004
1 Bilingual Course Network Communications 网络通信 (For Master Students in the Department of Electronic Engineering) Chapter 5 Signal Encoding Instructor: Dr. Tianshuang Qiu School of the Electronic and Information Engineering Fall of 2004

Data Encoding Digital data, digital signal: In general, the equipment for encoding digital data into a digital signal is less complex and less expensive than digital-to-analog modulation equipment Analog data, digital signal: conversion of analog data to digital form permits the use of modern digital transmission and switching equipment. The advantages of the digital approach were outlined in Section 3. 2 Digital data, analog signal: Some transmission media, such as optical fiber and unguided media, will only propagate analog signals Analog data, digital signal: Analog data in electric form can be transmitted as baseband signals easily and cheaply. This is done with voice transmission over voice-grade lines. One common use of modulation is to shift the bandwidth of a baseband signal to another portion of the spectrum. In this way multiple signals each at a different position on the spectrum, can share the same transmission medium. This is know as frequency-division multiplexing 2
2 Data Encoding Digital data, digital signal: In general, the equipment for encoding digital data into a digital signal is less complex and less expensive than digital-to-analog modulation equipment. Analog data, digital signal: conversion of analog data to digital form permits the use of modern digital transmission and switching equipment. The advantages of the digital approach were outlined in Section 3.2. Digital data, analog signal: Some transmission media, such as optical fiber and unguided media,will only propagate analog signals. Analog data, digital signal: Analog data in electric form can be transmitted as baseband signals easily and cheaply. This is done with voice transmission over voice-grade lines. One common use of modulation is to shift the bandwidth of a baseband signal to another portion of the spectrum. In this way multiple signals, each at a different position on the spectrum, can share the same transmission medium. This is know as frequency-division multiplexing

85-1 Digital Data, Digital Signal 0:1:0:01:1:0:0:0:1:1 NRZ-L NRZI Bipolar-AMI Pseudoternary Manchester lUyuN Differential Manchester Figure 5.2 Digital Signal Encoding Formats 3
3 §5-1 Digital Data, Digital Signal

1.几种编码形式 (1) Non Return to Zero(nrz 最简单; 在一个bit周期内电平横定 正负跳变,不回0 0一由高电平表示,1—由低电平表示 优点:易于实现,有效利用带宽; 缺点:有直流成分,缺乏同步能力(若一串1或一串0,则无法同 步)
4 1. 几种编码形式 (1)Non Return to Zero (NRZ) • 最简单; • 在一个bit周期内电平横定; • 正负跳变,不回0; • 0—由高电平表示,1—由低电平表示; • 优点:易于实现,有效利用带宽; • 缺点:有直流成分,缺乏同步能力(若一串1或一串0,则无法同 步)

(2) Nonreturn to Zero inverted(NRZⅠ不归零1制 0—在间隔的起始位置无跳变 1—在间隔的起始位置有跳变 (其他特点同NR (3) Bipolar AMI( Alternate mark inversion,交替信号反转) 0一没有信号 1—正/负电平 优点:很长的串1,不会失去同步; 信号1在正负电平之间跳变,无直流分量; 信号的带宽比较窄 脉冲交替,有利于差错检测 (4) Pseudoternary(伪三进制) ·0—正电平或负电平; 1—没有信号
5 (2)Nonreturn to Zero Inverted (NRZI, 不归零1制) • 0—在间隔的起始位置无跳变 • 1—在间隔的起始位置有跳变 (其他特点同NRZ) (3)Bipolar AMI (Alternate mark inversion, 交替信号反转) • 0—没有信号; • 1—正/负电平 • 优点:很长的串1,不会失去同步; 信号1在正负电平之间跳变,无直流分量; 信号的带宽比较窄; 脉冲交替,有利于差错检测 (4)Pseudoternary(伪三进制) • 0—正电平或负电平; • 1—没有信号

(5) Manchester(曼彻斯特码) 0—在间隔中间负向跳变; 1在间隔中间正向跳变; 优点: 同步好,每bit均有跳变,又称为自对称; 没有直流成分 有助于差错检测; 缺点:带宽是NRZ的2倍 (6)差分曼彻斯特码 ·0—在间隔的起始位置跳变,在中间有跳变; ·1—在间隔的起始位置不跳变,在中间有跳变
6 (5)Manchester(曼彻斯特码) • 0—在间隔中间负向跳变; • 1—在间隔中间正向跳变; • 优点: - 同步好,每bit均有跳变,又称为自对称; - 没有直流成分; - 有助于差错检测; • 缺点:带宽是NRZ的2倍 (6)差分曼彻斯特码 • 0—在间隔的起始位置跳变,在中间有跳变; • 1—在间隔的起始位置不跳变,在中间有跳变;

不同编码方式的频谱特性 a23d10 b1厂aca上5用2 yon n legend 21用O B8Zs HDB3 d: AMI i a Alternate mark inversion SP B8ZS Bipolar with 8 zeros substitution Freque HDB3 ligh-density bipolar--3 zeros NRZ-L NRZL-L= Nonreturn to zero level 1.0 F.NRZI 128 NRZI= Nonreturn to zero inverted R 0.8 aml pseudoternary o d s 1o sungod or 90.6 e wesTener Manchester Differential Mancheste 0.2 0.40.60.81.01.21.4161.8 2.0 Normalized frequency (/R) Figure 5.3 Spectral Density of Various Signal Encoding Schemes
7 不同编码方式的频谱特性

各种编码方法的错误率(理论值) 101 AMI, pseudoternary, 102 ASK FSK 10 NRZ, biphase PSK, QPSK 104 105 106 10 O1=2345678910112131445 (EyNo(dB) Figure 5.4 Theoretical Bit Error Rate for Various Encoding Schemes
8 各种编码方法的错误率(理论值)

不同数字信号编码速率的归一化信号跳变速率 Table 5.3 Normalized Signal Transition Rate of Various Digital Signal Encoding Rates Minimum 101010 Maximum NRZ-L 0(all Os or 1s) 1.0 1.0 NRZI 0(all 0.5 1.0(all 1s)L Bipolar-AMI 0(all Os) 1.0 1.0 Pseudoternary o(all 1s)L 1.0 1.0 Manchester 1.0(010-) 1.0 2.0(all Os or 1s) Differential Manchester 1.0 (all 1s 15 20(l0s)
9 不同数字信号编码速率的归一化信号跳变速率

2. Modulation rate(调制速率) Description: When signal encoding techniques are used, a distinction needs to be made between data rate(expressed in bits per second) and modulation rate (expressed in baud). The data rate, or bit rate, is R-1/Tb, where Tb is bit duration The modulation rate is the rate at which signal elements are generated Consider for example, Manchester encoding. The minimum size signal element is a pulse of one-half the duration of a bit interval. For a string of all binary zeros or all binary ones, a continuous stream of such pulses is generated. Hence the maximum modulation rate for manchester is d=2 /Tb. This situation is illustrated in Figure 5.5(E6), which shows the transmission of a stream of binary ls at a rate of MBps using nrzi and manchester. In general, D=R/b where D= modulation rate. baud R=data rate. bps b=number of bits per signal element
10 2. Modulation Rate(调制速率) Description: When signal encoding techniques are used, a distinction needs to be made between data rate (expressed in bits per second) and modulation rate (expressed in baud). The data rate, or bit rate, is R=1/Tb, where Tb is bit duration. The modulation rate is the rate at which signal elements are generated. Consider, for example, Manchester encoding. The minimum size signal element is a pulse of one-half the duration of a bit interval. For a string of all binary zeros or all binary ones, a continuous stream of such pulses is generated. Hence the maximum modulation rate for Manchester is D=2/Tb. This situation is illustrated in Figure 5.5(E6), which shows the transmission of a stream of binary 1s at a rate of 1Mbps using NRZI and Manchester. In general, D=R/b. where D = modulation rate, baud R = data rate, bps b = number of bits per signal element
按次数下载不扣除下载券;
注册用户24小时内重复下载只扣除一次;
顺序:VIP每日次数-->可用次数-->下载券;
- 《网络通信》Chapter 4 Transmission Media.ppt
- 《网络通信》Chapter 3 Data Transmission.ppt
- 《网络通信》Chapter 1 Introduction.ppt
- 《网络通信》绪论.ppt
- 《网络通信》进展.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第12章 数据库研究和应用的新领域.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第13章 安全管理.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第9章 存储过程与触发器.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第8章 SQL Server的编程结构.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)附2:第11章B/S应用程序开发.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)附1:第11章C/S应用程序开发.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第11章 数据库应用系统开发 11.4 应用程序设计 11.5 发布、运行与维护.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第11章 数据库应用系统开发 11.3 数据库设计与实施.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第11章 数据库应用系统开发 11.1 概述 11.2 系统需求分析.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第12章 数据库保护.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第7章 表的操作.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第六章 设计数据完整性.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第5章 表的管理.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第4章 数据库管理HAPTER04.ppt
- 云南大学:《数据库系统及应用》课程教学资源(PPT课件讲稿)第3章 S0LServe2000 概述.ppt
- 《网络通信》Chapter 6 The Data Communications Interface.ppt
- 《网络通信》Chapter 7 Data Link Control.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第10章 分布式数据库系统的发展趋势.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第11章 数据仓库和数据挖掘.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第2章 分布式数据库系统的设计.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第3章 分布式数据库中的查询处理和优化.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第4章 分布式数据库中的事务管理和恢复.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第5章 分布式数据库中的并发控制.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第6章 分布式数据库中的可靠性.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第7章 分布式数据库的安全性与目录管理.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第8章 分布式数据库与客户机服务器模式.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第9章 分布式数据库与WWW数据库和移动数据库.ppt
- 河南财经政法大学(河南财经学院):《分布式数据库系统及其应用》课程教学资源(PPT课件)第1章 分布式数据库系统概述(主讲:崔明义).ppt
- 人民邮电出版社:《C++语言程序设计》课程教学资源(PPT课件讲稿)第1章 C++概述.ppt
- 人民邮电出版社:《C++语言程序设计》课程教学资源(PPT课件讲稿)第02章 C++程序设计基础.ppt
- 人民邮电出版社:《C++语言程序设计》课程教学资源(PPT课件讲稿)第03章 函数.ppt
- 人民邮电出版社:《C++语言程序设计》课程教学资源(PPT课件讲稿)第04章 数组.ppt
- 人民邮电出版社:《C++语言程序设计》课程教学资源(PPT课件讲稿)第05章 结构体和共用体.ppt
- 人民邮电出版社:《C++语言程序设计》课程教学资源(PPT课件讲稿)第06章 指针和引用.ppt
- 人民邮电出版社:《C++语言程序设计》课程教学资源(PPT课件讲稿)第07章 类与数据抽象.ppt