在數(shù)據(jù)通信中，根據(jù)通信介質(zhì)的不同，在信道上傳輸?shù)男盘柗譃閿?shù)字信號和模擬信號。在發(fā)送端，首先需要通過編碼器對數(shù)字數(shù)據(jù)進行編碼，編碼器將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，在數(shù)字信道上傳輸。如果在模擬信道上傳輸，調(diào)制器將數(shù)字信號調(diào)制為可以在數(shù)字信道上傳輸?shù)臄?shù)字信號。在模擬信道上傳輸?shù)哪M信號。在接收端進行相反的操作，即模擬信號的解調(diào)（解調(diào)器）和數(shù)字信號的解碼（譯碼器），最后還原出原始數(shù)字數(shù)據(jù)。

簡而言之，信源產(chǎn)生的數(shù)字數(shù)據(jù)不是直接傳輸?shù)模切枰?jīng)過編碼等處理過程。1.編碼技術(shù)

編碼技術(shù)就是將號碼以某種方式進行變換，得到另一組適合傳輸?shù)奶柎a，或者用其他號碼監(jiān)視原號碼，以保證在傳輸過程中不被誤判。

在編碼技術(shù)中，編碼的類型可以有以下幾種：

(1)數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字信號代碼： 例如在局域網(wǎng)中的建站通信中，計算機通過網(wǎng)卡直接與通信介質(zhì)同軸海龜線或雙線連接，其通道為數(shù)字渠道。網(wǎng)卡具有數(shù)字數(shù)據(jù)編碼產(chǎn)生數(shù)字信號的功能。

(2) 模擬數(shù)據(jù)數(shù)字信號編碼： 例如在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中語音聊天數(shù)據(jù)的傳輸中，其產(chǎn)生的語音模擬數(shù)據(jù)需要經(jīng)過編解碼器的采樣處理，形成數(shù)字數(shù)據(jù)，然后數(shù)字數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以供進一步處理。傳播。

(3) 數(shù)字數(shù)據(jù)-模擬信號編碼： 如通過電話撥號上網(wǎng)的應(yīng)用，計算機產(chǎn)生的數(shù)字數(shù)據(jù)通過模擬傳輸系統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)傳輸，兩端需要調(diào)制器/解調(diào)器將數(shù)字信號調(diào)制為模擬信號或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為模擬信號。模擬信號解調(diào)到數(shù)字信號處理。

(4)模擬數(shù)據(jù)模擬信號編碼： 這種編碼技術(shù)一般用于電話通訊系統(tǒng)。

無論是哪種編碼技術(shù)，數(shù)字傳輸技術(shù)都是以當今數(shù)字網(wǎng)絡(luò)為發(fā)展方向的數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)。因此，本節(jié)要介紹的內(nèi)容主要是數(shù)據(jù)通信中常用的“數(shù)字數(shù)據(jù)~數(shù)字信號”數(shù)字編碼技術(shù)（模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼技術(shù)可參考問題2-1的解釋）第11 章）。2.二進制編碼為什么還要采用“編碼技術(shù)”

在計算機系統(tǒng)中，雖然數(shù)據(jù)的存儲形式是二進制碼，但是在點對點的數(shù)據(jù)傳輸中如何保證通信兩端發(fā)送和接收的同步，如何保證讀取通道上的二進制碼是否正確等，基于原始數(shù)字數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號是無解的，但是利用編碼技術(shù)重新定義原始數(shù)字數(shù)據(jù)是一種有效的方法。數(shù)字編碼技術(shù)需要解決三個基本問題：

(1)數(shù)據(jù)通信中，發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)與接收端接收的數(shù)據(jù)同步控制的問題。為了實現(xiàn)兩端數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐娇刂?，需要在傳輸?shù)亩M制數(shù)字數(shù)據(jù)中攜帶同步控制信息。

(2)信道通信能力受限問題。需要高質(zhì)量的編碼技術(shù)來提高二進制數(shù)字數(shù)據(jù)的傳輸速率。

(3)信道抗干擾能力問題。采用什么樣的編碼技術(shù)來降低信道的誤碼率。

:采用數(shù)據(jù)編碼技術(shù)的本質(zhì)是對原有的數(shù)字編碼進行處理，加入同步信息，使傳輸速度更快，不易出錯。3.常用數(shù)字編碼技術(shù)

常用的數(shù)字編碼技術(shù)如圖2-3所示。

1）不歸零編碼（Non-Return to Zero Coding，NRZ）不歸零編碼是用不同的電平信號來表示二進制碼的0或1，這個電平信號要占據(jù)整個符號，沒有歸零。比如用+5V表示1，OV表示0，或者用10個5V表示1，1個5V表示0。

注：符號是數(shù)字信號的基本單位。在數(shù)字通信中，二進制數(shù)往往以等時間間隔傳輸，這種等時間間隔的信號稱為二進制符號。

NRZ編碼的主要缺點是數(shù)據(jù)流中連續(xù)出現(xiàn)：或1、接收端不易區(qū)分每個位信號的開始時間和結(jié)束時間，即無法從高低電平的矩形波中讀出正確的位串。比如發(fā)送端發(fā)送一個11011000的矩形波，如果發(fā)送位持續(xù)時間縮短一半，接收端會讀到111100111100000.位串。為保證傳輸數(shù)據(jù)的正確性，必須在發(fā)送NRZ碼的同時使用另一通道同時傳輸時鐘同步信號，見圖2-3上端。

當信號中0和1的個數(shù)不均勻時，這種編碼會產(chǎn)生直流分量的積累，導(dǎo)致信號失真失真，降低傳輸?shù)目煽啃?。因此，這種編碼在局域網(wǎng)傳輸中很少使用。

2）受制于曼徹斯特編碼（Manchester Coding）

曼徹斯特編碼有自己的同步信號。在曼徹斯特編碼中，每個位的持續(xù)時間分為兩半。發(fā)送bit 0時，信號位中間電平由低跳變到高；發(fā)送bit 1時，信號位的中間電平由高跳變到低。由于電壓變化發(fā)生在每個符號的中間，即發(fā)送每個比特的持續(xù)時間中間必須有一個電平跳變，接收方可以很容易地將其用作同步時鐘。此外，曼徹斯特編碼雖然不含直流分量，但編碼效率較低。因此，這種編碼只用于10Mbps的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。

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