第7讲 数据编码与调制技术讲解
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载波u（t）中有三个参量：振幅um、角频率ωt及相位φ 。 可以通过改变三个参量的方法实现模拟数据信号编码。 1、调幅AM(Amplitude Modulation)或ASK（Amplitude
Shift Keying） 2、调频FM(Frequency Modulation)或FSK（Frequency
1、不归零码（NRZ）
二进制数字0、1分别用两种电平来表示；常用－ 5V表示1，＋5V表示0；
缺点：
存在直流分量，损坏连接点的表面电镀层，传 输中不能有变压器或电容；
不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。
2、曼彻斯特编码
每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时 钟信号，又作数据信号；从高到低跳变表示 “1”，从低到高跳变表示“0”
示（2）数据传输率：8000次/s×8位＝64kbit/s
电话线路的频率范围在300～ 3400Hz，则带宽不超过4000HZ， 所以采样频率为8000次/s
课堂小结：模拟传输和数字传输
模拟数据，模拟信号
话音
模拟
移频,调制
模拟数据，数字信号
模拟
数字
PCM编码
数字数据，模拟信号
数字 1010
模拟
0100010110
NRZ
Differential Manchester
练习4
画出数字信号01011001的Manchester和Differential Manchester编码0 。 1 0 1 1 0 0 1
数字信号
Manchester
Difference Manchester
练习5
在Manchester coding 编码中信息速率与码元速 率有什么关系？
NRZ
0100010110
Manchester
每个码元中间都要发生跳变，接收端可将此变化
提取出来作为同步信号。这种编码也称为自同步 码（Self-Synchronizing Code）。 缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据 速率的2倍）。
3、差分曼彻斯特编码
Differential Manchester coding：每位中间 的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无 跳变来表示数据信号，有跳变为“0”，无跳 变为“1”。
7 6 5 4 3 2 1 0
2、量化
使连续模拟信号变为时间轴上的离散值
7 6 5 4 3 2 1 0
3、编码
将离散值变成一定位数的二进制码
练习6
一个数字化语音系统，将声音分为128个量化 级，用一位比特进行差错控制，采样频率为 8000次/s，则一路话音的数据传输率？
（1）128个量化级，表示的二进位制位数为7 位，加一位差错控制，则每个采样值用8位表
第6讲 数据编码与调制技术
本讲内容
数字数据的模拟信号传输 数字数据的数字信号传输 模拟数据的数字信号传输
一、数字数据的模拟信号传输
数字数据的模拟信号传输是借助于载波信号实现的。载波是 频率和幅值固定的周期信号，通常是正（余）弦周期信号。
载波的正（余）弦信号可用下列公式表示： u（t）=umsin(ωt+φ )
信息速率是码元速率的1/2 因些需要双倍的传输带宽
三、模拟数据的数字信号传输
模拟数据的数字化主要通过脉冲码调制技术（ Pulse Code Modulation, PCM）来实现。
PCM工作包括采样、量化及编码三部分操作。 ⑴.采样:采样是在一定的时间间隔内，将模拟信号
的电平幅值取出作为样本，代表这一区间原信号 的幅值。 ⑵.量化:量化就是把采样所得的信号幅值按转换器 的量级分级取整。 ⑶.编码:编码是用相应位数的二进制代码表示量化 后的采样样本的量级。
2
-1
3
2
x
2
y=sin(x+)，相位为
1、调幅
01000ห้องสมุดไป่ตู้0110
数字信号 调幅信号
2、调频
0100010110
数字信号 调频信号
3、调相
0100010110
数字信号 调相信号
练习3
画出数字信号01001101的三种调制方法 的波形图。
二、数字信号的编码技术
数字信号在传输中虽然不需要调制，但却要经过一定的编 码才能传输，经过编码的数字信号一般具有便于识别、自 带时钟同步、传输效率更高等特点。
三、模拟数据的数字信号传输
现在的数字传输系统均采用脉冲调制 PCM （Pulse Code Modulation） 。 1. 采样 2. 量化 3. 编码 练习5
1、采样
采样：以采样频率Fs把模拟信号的值采出 采样定理：采样频率≥原始信号频率的2倍或带
宽的2倍 Fs≥2Fmax或Fs≥2H
最常用的数字信号编码方法有不归零编码（NRZ)、曼彻 斯特（Manchester）编码等。
1、不归零码 Non-Return Zero,NRZ 2、曼彻斯特编码Manchester coding 3、差分曼彻斯特编码Differential Manchester coding 4、交替反转编码AMI 5、4B/5B编码 6、8B/10B编码 练习4 练习5
调制
数字数据，数字信号
数字
数字
1010
数字编码
练习7：编码与调制的区别
编码：用数字信号承载数字或模拟数据 调制：用模拟信号承载数字或模拟数据
Shift Keying） 3、调相PM(Phase Modulation)或PSK（Phase Shift
Keying） 练习3
载波
由于模拟信号是具有一定频率的连续的波形， 称为载波可以用Asin(2πft+ø)或 Acos(2πft+ø)表示
幅度 y
1
y=sinx
周期2
o
2
Shift Keying） 2、调频FM(Frequency Modulation)或FSK（Frequency
1、不归零码（NRZ）
二进制数字0、1分别用两种电平来表示；常用－ 5V表示1，＋5V表示0；
缺点：
存在直流分量，损坏连接点的表面电镀层，传 输中不能有变压器或电容；
不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。
2、曼彻斯特编码
每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时 钟信号，又作数据信号；从高到低跳变表示 “1”，从低到高跳变表示“0”
示（2）数据传输率：8000次/s×8位＝64kbit/s
电话线路的频率范围在300～ 3400Hz，则带宽不超过4000HZ， 所以采样频率为8000次/s
课堂小结：模拟传输和数字传输
模拟数据，模拟信号
话音
模拟
移频,调制
模拟数据，数字信号
模拟
数字
PCM编码
数字数据，模拟信号
数字 1010
模拟
0100010110
NRZ
Differential Manchester
练习4
画出数字信号01011001的Manchester和Differential Manchester编码0 。 1 0 1 1 0 0 1
数字信号
Manchester
Difference Manchester
练习5
在Manchester coding 编码中信息速率与码元速 率有什么关系？
NRZ
0100010110
Manchester
每个码元中间都要发生跳变，接收端可将此变化
提取出来作为同步信号。这种编码也称为自同步 码（Self-Synchronizing Code）。 缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据 速率的2倍）。
3、差分曼彻斯特编码
Differential Manchester coding：每位中间 的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无 跳变来表示数据信号，有跳变为“0”，无跳 变为“1”。
7 6 5 4 3 2 1 0
2、量化
使连续模拟信号变为时间轴上的离散值
7 6 5 4 3 2 1 0
3、编码
将离散值变成一定位数的二进制码
练习6
一个数字化语音系统，将声音分为128个量化 级，用一位比特进行差错控制，采样频率为 8000次/s，则一路话音的数据传输率？
（1）128个量化级，表示的二进位制位数为7 位，加一位差错控制，则每个采样值用8位表
第6讲 数据编码与调制技术
本讲内容
数字数据的模拟信号传输 数字数据的数字信号传输 模拟数据的数字信号传输
一、数字数据的模拟信号传输
数字数据的模拟信号传输是借助于载波信号实现的。载波是 频率和幅值固定的周期信号，通常是正（余）弦周期信号。
载波的正（余）弦信号可用下列公式表示： u（t）=umsin(ωt+φ )
信息速率是码元速率的1/2 因些需要双倍的传输带宽
三、模拟数据的数字信号传输
模拟数据的数字化主要通过脉冲码调制技术（ Pulse Code Modulation, PCM）来实现。
PCM工作包括采样、量化及编码三部分操作。 ⑴.采样:采样是在一定的时间间隔内，将模拟信号
的电平幅值取出作为样本，代表这一区间原信号 的幅值。 ⑵.量化:量化就是把采样所得的信号幅值按转换器 的量级分级取整。 ⑶.编码:编码是用相应位数的二进制代码表示量化 后的采样样本的量级。
2
-1
3
2
x
2
y=sin(x+)，相位为
1、调幅
01000ห้องสมุดไป่ตู้0110
数字信号 调幅信号
2、调频
0100010110
数字信号 调频信号
3、调相
0100010110
数字信号 调相信号
练习3
画出数字信号01001101的三种调制方法 的波形图。
二、数字信号的编码技术
数字信号在传输中虽然不需要调制，但却要经过一定的编 码才能传输，经过编码的数字信号一般具有便于识别、自 带时钟同步、传输效率更高等特点。
三、模拟数据的数字信号传输
现在的数字传输系统均采用脉冲调制 PCM （Pulse Code Modulation） 。 1. 采样 2. 量化 3. 编码 练习5
1、采样
采样：以采样频率Fs把模拟信号的值采出 采样定理：采样频率≥原始信号频率的2倍或带
宽的2倍 Fs≥2Fmax或Fs≥2H
最常用的数字信号编码方法有不归零编码（NRZ)、曼彻 斯特（Manchester）编码等。
1、不归零码 Non-Return Zero,NRZ 2、曼彻斯特编码Manchester coding 3、差分曼彻斯特编码Differential Manchester coding 4、交替反转编码AMI 5、4B/5B编码 6、8B/10B编码 练习4 练习5
调制
数字数据，数字信号
数字
数字
1010
数字编码
练习7：编码与调制的区别
编码：用数字信号承载数字或模拟数据 调制：用模拟信号承载数字或模拟数据
Shift Keying） 3、调相PM(Phase Modulation)或PSK（Phase Shift
Keying） 练习3
载波
由于模拟信号是具有一定频率的连续的波形， 称为载波可以用Asin(2πft+ø)或 Acos(2πft+ø)表示
幅度 y
1
y=sinx
周期2
o
2