中南大学：《计算机网络 computer networks》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 数据通信（2.4）数字传输

2.4数字传输 2.4.1脉码调制 2.42数字数据信号编码 24.3字符编码 ●m南大字画字院

2.4 数字传输 2.4.1 脉码调制 2.4.2 数字数据信号编码 2.4.3 字符编码

2.4.1脉码调制 为了将模拟电话信号转变为数字信号,必须对电话信号进 行取样。即每隔一定的时间间隔,取模拟信号的当前值作为 样本。该样本代表了模拟信号在某一时刻的瞬时值。一系列 连续的样本可用来代表模拟信号在某一区间随时间变化的值。 取样的频率可根据奈氏取样定理确定。 奈氏取样定理表述为,只要取样频率大于模拟信号最高频 率的2倍,则可以用得到的样本空间恢复原来的模拟信号, 即 f ≥2f2 maX 第2章数据通信

第2章 数据通信 2 2.4.1 脉码调制 为了将模拟电话信号转变为数字信号，必须对电话信号进 行取样。即每隔一定的时间间隔，取模拟信号的当前值作为 样本。该样本代表了模拟信号在某一时刻的瞬时值。一系列 连 续的样本可用来代表模拟信号在某一区间随时间变化的值。 取样的频率可根据奈氏取样定理 确定。 奈氏取样定理表述为，只要取样频率大于模拟信号最高频 率的2倍，则可以用得到的样本空间恢复原来的模拟信号， 即 1 2 1 1 f f 2 max T = 

2.4.1脉码调制 1100 1001 0011 图2.14PcM的基本原理 (a)模拟电话信号(b)取样后的脉冲信号(c)编码后的数字信号 (d)解码后的脉冲信号(e)恢复后的模拟电话信号 第2章数据通信

第2章 数据通信 3 2.4.1 脉码调制 图2.14 PCM的基本原理 （a）模拟电话信号 （b）取样后的脉冲信号 （c）编码后的数字信号 （d）解码后的脉冲信号 （e）恢复后的模拟电话信号

2.4.1脉码调制 为有效利用传输线路,通常总是将多个话路的PCM信号用 时分多路复用的方法装成帧后再一帧一帧地传输。PCM有两 个互不兼容的国际标准,北美的24路PCM(T1)和欧洲的 30路PCM(E1),T1的速率是1.544Mbps,E1的速率是 2.048MbpS。我国采用的是E1标准 数字传输系统高次群的话路数和数据率,如表2-1所示。 第2章数据通信

第2章 数据通信 4 2.4.1 脉码调制 为有效利用传输线路，通常总是将多个话路的PCM信号用 时分多路复用的方法装成帧后再一帧一帧地传输。PCM有两 个互不兼容的国际标准，北美的24路PCM（T1）和欧洲的 30路PCM（E1），T1的速率是1.544Mbps，E1的速率是 2.048Mbps。我国采用的是E1标准。 数字传输系统高次群的话路数和数据率，如表2-1所示

2.4.1脉码调制 表21数字传输系统高次群的话路数和数据率 弄统类型, 坎群,二群,三坎,四,五次器, 符号 E1 E2. E3 E5. 欧洲 话踏敞, 30. 120 480 1920 7680 体制 激梔卒速、2.049.8.488.33.368.19.x4.565148 符号 T4 北 话時敞 672 4032 体制。 敞据率速,1.544,6.312.43.73,273176 第2章数据通信

第2章 数据通信 5 2.4.1 脉码调制 表2-1 数字传输系统高次群的话路数和数据率

2.42数字数据信号编码 基带传输中采用的编码方式常用的有以下3种 不归零编码NRZ 规定用负电平表示“0”,用正电平表示“1”,亦可 有其他表示方法。为保证收发正确,必须另外传送时 钟同步信号,且如果“1”与“0个数不相等时,存在 直流分量,增大了损耗,如图2.16(a)所示。 第2章数据通信

第2章 数据通信 6 2.4.2 数字数据信号编码 基带传输中采用的编码方式常用的有以下3种： ➢不归零编码NRZ 规定用负电平表示“0” ，用正电平表示“1” ，亦可 有其他表示方法。为保证收发正确，必须另外传送时 钟同步信号，且如果“1”与“0”个数不相等时，存在 直流分量，增大了损耗，如图2.16(a)所示

2.42数字数据信号编码 曼氏编码 曼氏编码自带同步信号,每个比特持续时间分为两 半。发送“0”时,前一半时间为高电平,后一半时间 为低电平。发送“1”时,前一半时间为低电平,后 半时间为高电平。中间的跳变作为同步信号。曼氏编 码不含直流分量,但编码效率较低,如图2.16(b)所示。 差分曼氏编码 差分曼氏编码是对曼氏编码的改进。它与曼氏编码 的不同之处主要是:每比特的中间跳变仅做同步用 每比特的值根据其开始边界是否发生跳变决定,发生 跳变表示“0”,不发生跳变表示“1”,如图2.16(c)所 第2章数据通信

第2章 数据通信 7 2.4.2 数字数据信号编码 ➢曼氏编码 曼氏编码自带同步信号，每个比特持续时间分为两 半。发送“0”时，前一半时间为高电平，后一半时间 为低电平。发送“1”时，前一半时间为低电平，后一 半时间为高电平。中间的跳变作为同步信号。曼氏编 码不含直流分量，但编码效率较低，如图2.16(b)所示。 ➢差分曼氏编码 差分曼氏编码是对曼氏编码的改进。它与曼氏编码 的不同之处主要是：每比特的中间跳变仅做同步用； 每比特的值根据其开始边界是否发生跳变决定，发生 跳变表示“0” ，不发生跳变表示“1” ，如图2.16(c)所 示

2.42数字数据信号编码 数据 同步时 0b) (e) ( aINRZ (b)曼氏编码(e)差分曼氏编码 图2.16数字数据信号编码波形 第2章数据通信

第2章 数据通信 8 2.4.2 数字数据信号编码 图2.16 数字数据信号编码波形

2.4.3字符编码 数字传输时,在信道上传送的数据都是以二进制位的形式 出现的,如何组合“0”与“1”这两种码元,使之代表不同的 字符或信息(数据信息和控制信息),叫做字符编码。 国际标准化组织1967年推荐了一个7单位编码(每个字符 由七位二进制码元组成,另外附加一位奇偶校验位),即囯际 标准|sO646,为世界各国广泛采用。我国1981年由国家标 准总局公布了信息处理交换用7单位编码,与|SO646的7单 位编码一致,国标代号GB1988-80,该字符集与美国ASCl 字符集基本一致。 第2章数据通信

第2章 数据通信 9 2.4.3 字符编码 数字传输时，在信道上传送的数据都是以二进制位的形式 出现的，如何组合“0” 与“1”这两种码元，使之代表不同的 字符或信息（数据信息和控制信息）, 叫做字符编码。 国际标准化组织1967年推荐了一个7单位编码（每个字符 由七位二进制码元组成，另外附加一位奇偶校验位）,即国际 标准ISO 646，为世界各国广泛采用。我国1981年由国家标 准总局公布了信息处理交换用7单位编码，与ISO646的7单 位编码一致，国标代号GB1988-80，该字符集与美国ASCII 字符集基本一致