1、媒介带宽的描述
数字信号是通过物理信道即媒介进行传输的,一旦某一物理信道确定。其所有的物理特性也就随之而定。描述媒介物理特性的一个重要参数就是带宽,也就是说,带宽是描述媒介物理特性的一个参数。单位用HZ表示。而带宽受媒介的物理材料,加工性能以及长度等因素影响。一旦某传输媒介的制作材料、加工特性传和输距离等因素确定以后,信道带宽也就随之确定。一般认为,信道带宽是一个常数。
2、传输带宽与速率的描述
在数字通信中,总是有信源和信宿,信源就是产生数据流的相应数据终端设备,信宿是接收信息的数字设备。信源产生的数据流通过媒介传到信宿,从而完成整个数据传输。在整个数据的传输过程中,数据流的传输不管是在数据终端还是在媒介,都可以用速率来加以描述。所以速率是描述数据流的一个重要参数,单位用BPS表示。具有一定传输速率的数字信号,它有一定的传输带宽,也就是一个确定速率的数据流对媒介带宽的基本要求。数字信号的有效传输要求传输带宽必须小于媒介所提供的物理信道带宽。在数字通信中,传输速率越高,其传输带宽也就越大,从而对媒介的要求也就越高。
3、编码的描述
数字通信过程中的一个重要环节就是编码,编码的其中一个重要目的就是尽量压缩线路信号的传输带宽,以便提高发送信码的速率,当然由于考虑到同步、抗干扰、特性匹配等因素,编码在降低传输带宽方面的效率不一定很高,下面总结几种常用编码方式加以描述。
AMI
码即传号交替反转码,属于“1B1T”码(即将1位二进码(BINARY)变换为1位三进码(TERNARY)),其编码规则是:二进信码“1”交替用“+1”或“-1”电平表示,二进信码“0”则用“0”电平表示,根据编码规则可知:AMI码由于采用1:1编码方式,在改进信码传输速率方面没有任何改进。HDB3
码是AMI码的改进型,在码流出现连“0”个数超过3个时,插入“V”码,以便于同步,由于插入“V”码,码流经编后传输速率略有提高,即传输带宽略有加大。这是一种双极性两电平码,属于“
1B2B”码,(即将1位二进码(BINARY)变换为2位二进码(BINARY)),其编码规则是:二进位码“1”用“+1-1”或“-1+1”组合电平表示,二进位码“0”则用“+1+1”或“-1-1”组合表示,根据编码规则可知,此类编码方式的信码传输速率是原来的1.5倍,从而增加了信码传输带宽,对信道带宽要求就相应增加。3B3T
码是用2位三进制(TERNARY)码组,表示3位二进制(BINARY)码组,3位二进码组共有8种组合,2位三进码组共有9种组合,因此只需在2位三进码组的所有9种组合中,任选8种就够用了,其具体关系是:000
棗-1-1,001棗-10,010棗-1+1,011棗0+1,100
棗0-1,101棗+1-1,110棗+10,111棗+1+1。根据以上编码不难看出,此类编码方式在信码传输速率方面降低了
2/3,从而减少了信码传输带宽,对信道带宽要求就相应减少。(
5)2B1Q码2B1Q
码是用1位四进制(QUARTERNARY)码组,表示2位二进(BINARY)码组,1位四进码有四个不同电平,正好可以一一对不对应地表示2位二进码组的4种不同组合,对应关系是:00棗-2,01棗-1,10棗+1,11棗+2,根据编码可知,在信码传输速率方面降低了一半,2B1Q码的速率是最低的,在减少传输带宽方面效率最高。4、内在联系
通过以上的分析我们不难得出结论:一个数字终端产生的原始信号经编码后送到媒介传输,其相应传输特性和对媒介的要求都要发生变化,一般可以认为,原始码流经编码后,其传输速率发生了变化,传输带宽也就跟着发生变化,从而对媒介的带宽要求也就不一样,在媒介带宽一定的情况下,为了能传输更高速率的数据流,我们就要没法通过编码方式降低传输速率,减少传输带宽,从而减轻对媒介的要求。
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