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第2章计算机网络基础知识
数据编码技术和时钟同步
数字数据的模拟信号编码
为了利用廉价的公共电话交换网实现计算机之间的远程通信,必须将发送端的数字信号变换成能够在公共电话网上传输的音频信号,经传输后再在接收端将音频信号逆变换成对应的数字信号。实现数字信号与模拟信号互换的设备称作调制解调器(Modem)。
  远程系统中的调制解调器
模拟信号传输的基础是载波,载波具有三大要素:幅度、频率和相位,数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制。

数字调制的三种基本形式:移幅键控法ASK、移频键控法FSK、移相键控法PSK。
  数字调制的三种基本形式
在ASK方式下,用载波的两种不同幅度来表示二进制的两种状态。ASK方式容易受增益变化的影响,是一种低效的调制技术。在电话线路上,通常只能达到1200bps的速率。
在FSK方式下,用载波频率附近的两种不同频率来表示二进制的两种状态。在电话线路上,使用FSK可以实现全双工操作,通常可达到1200bps的速率。
在PSK方式下,用载波信号相位移动来表示数据。PSK可以使用二相或多于二相的相移,利用这种技术,可以对传输速率起到加倍的作用。
由PSK和ASK结合的相位幅度调制PAM,是解决相移数已达到上限但还要提高传输速率的有效方法。

公共电话交换网是一种频带模拟信道,音频信号频带为300Hz~3400Hz,而数字信号频宽为0Hz~几千兆Hz。若不加任何措施利用模拟信道来传输数字信号,必定出现极大的失真和差错。所以,要在公共电话网上传输数字数据,必须将数字信号变换成电话网所允许的音频频带范围300Hz~3400Hz。


数字数据的数字信号编码
数字信号可以直接采用基带传输。基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲,它是一种最简单的传输方式,近距离通信的局域网都采用基带传输。基带传输时,需要解决的问题是数字数据的数字信号表示及收发两端之间的信号同步两个方面。

对于传输数字信号来说,最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字,即数字信号由矩形脉冲组成。
a)单极性脉冲
b)双极性脉冲
c)单极性归零脉冲
d)双极性归零脉冲
e)交替双极性归零脉冲
  基脉冲编码方案
a)单极性不归零码,无电压表示"0",恒定正电压表示"1",每个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅电平。
b)双极性不归零码,"1"码和"0"码都有电流,"1"为正电流,"0"为负电流,正和负的幅度相等,判决门限为零电平。
c)单极性归零码,当发"1"码时,发出正电流,但持续时间短于一个码元的时间宽度,即发出一个窄脉冲;当发"0"码时,仍然不发送电流。
d)双极性归零码,其中"1"码发正的窄脉冲,"0"码发负的窄脉冲,两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度,取样时间是对准脉冲的中心。
、单极性码和双极性码的特点
不归零码在传输中难以确定一位的结束和另一位的开始,需要用某种方法使发送器和接收器之间进行定时或同步;归零码的脉冲较窄,根据脉冲宽度与传输频带