免费智能真题库 > 历年试卷 > 网络管理员 > 2018年下半年 网络管理员 上午试卷 综合知识
  第20题      
  知识点:   数据编码
  章/节:   数据通信基础知识       

 
假定某信道的频率范围为1MHz~3MHz,为保证信号保真,采样频率必须大于(19)MHz;若采用4相PSK调制,则信道支持的最大数据速率为(20)Mbps。
 
 
  A.  2
 
  B.  4
 
  C.  12
 
  D.  16
 
 
 

 
  第19题    2010年下半年  
   51%
曼彻斯特编码与不归零码(NRZ)相比,其优点是(19)。
  第22题    2014年上半年  
   59%
曼切斯特编码的特点是(22),它的编码效率是(23)。
  第20题    2017年下半年  
   60%
FDDI采用的编码方式是( )。
   知识点讲解    
   · 数据编码
 
       数据编码
        通信信道有两种类型,即模拟信道和数字信道。计算机数据在不同的信道中传输,要采用不同的编码方式。
               数字数据的模拟信号编码
               将计算机中的数字数据变换成网络中的模拟信号,必须要进行调制,即进行频谱变换。模拟信号传输的基础是载波,载波具有三大要素,即幅度、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。
               将数字数据调制为模拟信号的基本方式有3种:即调幅、调频和调相,如下图所示。
               1)调幅
               调幅(Amplitude Modulation, AM)即载波的振幅随着基带数字信号而变化,又称幅移键控(ASK)。在调幅(幅移键控)方式中,用载波的两个不同振幅来表示两个二进制值。例如,用振幅恒定的载波的存在表示一个二进制数字1,载波不存在表示一个二进制数字0,如下图所示。其特点是实现容易,抗干扰能力差。
               2)调频
               调频(Frequency Modulation, FM)即载波的频率随着基带数字信号而变化,又称频移键控(FSK)。例如,用频率f1表示一个二进制数字1,频率f2表示一个二进制数字0,如下图所示。其特点是实现容易,抗干扰能力强。
               3)调相
               调相(Phase Modulation, PM)即载波的初始相位随着基带数字信号而变化,又称相移键控(PSK)。在调相方式(相移键控)中,数字0和1的载波起始相位不同。例如,可以用θ= 0°代表0,θ=180°代表1,如下图所示,这种方法称为两相调制;如果以θ为0°、90°、180°、270°,分别表示二进制数00、01、10、11,这种方法称为四相调制。每个调制时间间隔包含两个比特的信息,因此,使信息传输速率增加一倍。其特点是实现复杂、抗干扰能力强。
               
               数字数据调制方式
               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。相位幅度调制,即采用相位调制和幅度调制结合的方法来提高传输速率(不提高调制速率)。它采用16个不同的相位和幅度电平,可以使1200b/s的Modem传送19 200b/s的数据信号。
               数字数据编码
               在数字信道中传输计算机数据时,要对计算机中的数字信号重新编码并进行基带传输。
               对于数字信号来说,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。
               在基带传输中,数字信号的编码方式有不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码,如下图所示。
               1)不归零编码
               不归零编码(Non-Return-Zero, NRZ)用低电平表示二进制0,用高电平表示二进制1。不归零编码有单极型不归零编码和双极型不归零编码两种。
               单极型不归零编码,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,如下图所示。
               双极型不归零编码,1码和0码都有电压,1为正电压,0为负电压,正负电压的幅度相等,判决门限为零电平,如下图所示。
               2)曼彻斯特编码
               曼彻斯特编码(Manchester Encoding),用电平的跳变表示二进制,电平由从高到低的跳变表示二进制1,从低到高的跳变表示二进制0,如下图所示。
               3)差分曼彻斯特编码
               差分曼彻斯特编码(Differential Manchester Encoding),每比特的开始无跳变表示二进制1,有跳变表示二进制0,如下图所示。
               
               常用编码方案
               两种曼彻斯特编码的最大优点是将时钟和数据包含在信号数据流中,在传输代码信息的同时,也将时钟同步信号一起传送给对方,所以这种编码也称为自同步码。但缺点也很明显,那就是编码效率低。例如,要传送10Mb/s的数据,需要20MHz的脉冲。曼彻斯特编码常用在以太网中,而差分曼彻斯特编码常用在令牌环网中。
               模拟数据的数字信号编码
               将模拟数据编码为数字信号的最常见方法是脉冲编码调制,简称脉码调制(Pulse Code Modulation, PCM)。脉码调制是以采样定理为基础的。从数学上可以这样说明采样定理:若对连续变化的模拟信号进行周期性采样,只要采样频率等于或大于有效信号最高频率的两倍,则采样信息包含原信号的全部信息。再利用低通滤波器可以从这些采样中重新构造出原始信号。
               采样定理表达公式为
               Fs≥2FmaxFs2Bs
               式中:Fs(即1/Ts)为采样频率;Fmax为原始信号的最高频率;Bs(=Fmax-Fmin)为原始信号的带宽。
               PCM编码过程包括采样、量化和编码3个步骤,如下图所示。
               1)采样
               每隔一定的时间对连续模拟信号进行采样,得到的信号就成为一组"离散"的脉冲信号序列,这种方式称为脉冲幅值调制(Pulse Amplitude Modulation, PAM)。
               
               PCM原理
               2)量化
               量化是一个分级过程,把采样所得到的PAM脉冲按量级比较,并且"取整",这样脉冲序列就成为数字信号了。
               3)编码
               表示采样序列量化后的量化幅度,它用一定位数的二进制码表示。如果有N个量化级,那么就应当有log2N位二进制数码。
               例如,声音数据频率一般在4000Hz以下,那么只要8000次/s的采样就可以完整地表示声音信号的特征。目前,在语音数字化脉冲调制系统中,通常分为128个量级,即用7位二进制数码表示。PCM编码的数据率为8000×7=56kb/s。
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第20题    在手机中做本题