引入概念——基帶信號(hào)與寬帶信號(hào)（好圖）

信號(hào)：信號(hào)的傳輸媒介。一般用來(lái)表示向某一方向傳送信息的介質(zhì)，因此一條通信線(xiàn)路往往包含一條發(fā)送信道和一條接受信道。

信道的分類(lèi)

以傳輸信號(hào)可分為：模擬信道（傳送模擬信號(hào)）和 數(shù)字信道（傳送數(shù)字信號(hào)）

以傳輸介質(zhì)可分為：無(wú)線(xiàn)信道 有線(xiàn)信道

信號(hào)的分類(lèi)

在信道上傳送的信號(hào)可分為

基帶信號(hào) 將數(shù)字信號(hào)1和0直接用兩種不同的電壓表示，再送到數(shù)字信道上去傳輸（基帶傳輸）。來(lái)自信源的信號(hào)，像計(jì)算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號(hào)都屬于基帶信號(hào)?；鶐盘?hào)就是發(fā)出的直接表達(dá)了要傳輸?shù)男畔⒌男盘?hào)，比如我們說(shuō)話(huà)的聲波就是基帶信號(hào)。

寬帶信號(hào) 將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)，再傳送到模擬模擬信號(hào)上去傳輸（寬帶傳輸）。把基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)載波調(diào)制后，把信號(hào)的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過(guò)信號(hào)）。

在傳輸距離較近時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用基帶傳輸方式（近距離衰減小，從而信號(hào)內(nèi)容不易發(fā)送變化）

在傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用寬帶傳輸方式（遠(yuǎn)距離衰減大，即使信號(hào)變化大也能最后過(guò)濾出來(lái)基帶信號(hào)）

編碼與調(diào)制

 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼為數(shù)字信號(hào)

（1）非歸零編碼【NRZ】高1低0

編碼容易實(shí)現(xiàn)，但沒(méi)有檢錯(cuò)能力，且無(wú)法判斷一個(gè)碼元的開(kāi)始和結(jié)束，以至于收發(fā)雙方難以保持同步。

（2）曼徹斯特編碼

將一個(gè)碼元分成兩個(gè)相等的間隔，前一個(gè)間隔為低電平后一個(gè)間隔為高電平表示碼元1；碼元0則正好相反。也可以采用相反的規(guī)定。該編碼的特點(diǎn)是在每一個(gè)碼元的中間出現(xiàn)電平跳變，位中間的跳變既作時(shí)鐘信號(hào)（可用于同步），又作數(shù)據(jù)信號(hào)，但它所占的頻帶寬度是原始的基帶寬度的兩倍。每一個(gè)碼元都被調(diào)成兩個(gè)電平，所以數(shù)據(jù)傳輸速率只有調(diào)制速率的1/2.

（3）差分曼徹斯特編碼 同1異0

常用于局域網(wǎng)傳輸，則規(guī)則是：

若碼元為1，則前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平相同，若為0，則相反。該編碼的特點(diǎn)是，在每個(gè)碼元的中間，都有一次電平的跳轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)自同步，且抗干擾性強(qiáng)于曼徹斯特編碼。

（4）歸零編碼【RZ】

信號(hào)電平在一個(gè)碼元之內(nèi)都要恢復(fù)到0的這種編碼成編碼方式。

（5）反向不歸零編碼【NRZI】

信號(hào)電平翻轉(zhuǎn)表示0，信號(hào)電平不變表示1。

（6）4B/5B編碼

將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)流每4bit作為一個(gè)組，然后按照4B/5B編碼規(guī)則將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)5bit碼。5bit碼共有32種組合，但只采用其中的16種對(duì)應(yīng)4bit碼的16種，其他的16種或者未用或者用作控制碼，以表示幀的開(kāi)始和結(jié)束、光纖線(xiàn)路的狀態(tài)（靜止、空閑、暫停）等。

 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制為模擬信號(hào)

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)在發(fā)送端將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，而在接收端將模擬信號(hào)還原為數(shù)字信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)于調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制和解調(diào)過(guò)程。

調(diào)幅 + 調(diào)相（QAM）

例：某通信鏈路的波特率是1200Baud，采用4個(gè)相位，每個(gè)相位有4種振幅的QAM調(diào)制技術(shù)，則該鏈路的信息傳輸速率是多少？

解：        對(duì)于十六進(jìn)制碼元，一個(gè)碼元有l(wèi)og 2 16 個(gè)比特，即4個(gè)比特（因?yàn)橛枚M(jìn)制表示0-15只需4個(gè)比特位），則碼元傳輸速率為7200/6 = 1200 Baud/s 信息傳輸速率為 1200*4 = 4800 bit/s

模擬數(shù)據(jù)編碼為數(shù)字信號(hào)

計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理的是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，處理的都是數(shù)字音頻，所以需要將模擬音頻通過(guò)采樣、量化轉(zhuǎn)換成有限個(gè)數(shù)字表示的離散序列（即實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)字化）

最典型的例子就是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的脈碼調(diào)制（PCM），在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，能夠達(dá)到最高保真水平的就是PCM編碼，被廣泛用于素材保存及音樂(lè)欣賞，CD/DVD以及我們常見(jiàn)的WAV文件中均有應(yīng)用。它主要包括三步：抽樣、量化、編碼

1.抽樣：對(duì)模擬信號(hào)周期性?huà)呙?，把時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)變成時(shí)間上離散的信號(hào)。為了使所得的離散信號(hào)能無(wú)失真地代表被抽樣的模擬數(shù)據(jù)，要使用采樣定理進(jìn)行采樣：

 2.量化：把抽樣取得的電平幅值按照一定的分級(jí)標(biāo)度轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的數(shù)字值，并取整數(shù)，這就把連續(xù)的電平幅值轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量。

3.編碼：把量化的結(jié)果轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼。

 模擬數(shù)據(jù)調(diào)制為模擬信號(hào)

為了實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)挠行?，可能需要較高的頻率。這種調(diào)制方式還可以使用頻分復(fù)技術(shù)，充分利用帶寬資源。在電話(huà)機(jī)和本地交換機(jī)所傳輸?shù)男盘?hào)是采用模擬信號(hào)傳輸模擬數(shù)據(jù)的方式；模擬的聲音數(shù)據(jù)是加載到模擬的載波信號(hào)中傳輸?shù)摹?/p>