一、核心考点总结

一、核心考点总结

核心一:常见的编码方法

编码方法主要有以下4种(图2-18)。

NRZ(Non-Return-to-Zero)编码:也称为非归零编码,即高电平表示1,低电平表示0。每个周期全部用来传输数据,这样传输的带宽就可以被完全利用。

NRZI(Non-Return-to-Zero Inverted)编码:也称为非归零逆转编码:1定义为信号有跳变,0定义为信号无跳变。

曼彻斯特编码:利用信号的跳变方向来决定数据。在位中间,信号由高向低跳变表示数据0,信号由低向高跳变表示数据1。

差分曼彻斯特编码:利用信号的跳变方向来决定数据。波形图中1代表没有跳变,即上一个波形在高位,现在继续在高位,上一个波形在低位,现在继续在低位。0代表有跳变即上一个波形在高位现在必须改为从低开始,上一个波形在低位则现在必须改为从高开始。

图2-18 编码方法

核心二:常见的调制方法

调制方法主要包括以下4种:

调幅(AM):即载波的振幅随基带数字信号的变化而变化。例如,0或1分别对应于无载波或有载波输出。

调频(FM):即载波的频率随基带数字信号的变化而变化。例如,0或1分别对应于频率的低频和高频。

调相(PM):即载波的初始相位随基带数字信号的变化而变化。例如,0或1分别对应于相位0°或180°。

调幅、调频、调相波形如图2-19所示。

正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM):多元制的振幅相位混合调制方法,这种方法基于的原理是振幅和相位混合成不同的状态(码元),采用二进制信息对这些信息进行表示。假设某种信号含有M种振幅和N种频率,那么一个这种码元信号所携带的比特数是log2(MN)。

图2-19 调幅、调频、调相波形

核心三:带宽计算五大公式

(1)假设波特率是M Baud/s,波特的种类是V,那么比特率为

(2)奈奎斯特定理公式为

式中:B为波特率;W为信道带宽。

(3)假设每个码元的离散电平(码元的种类)的数目是V,那么信道的极限数据传输率为

请注意,(公式二)是奈奎斯特定理,(公式三)是奈奎斯特定理的推论,事实上,(公式一)和(公式二)可以推出(公式三)。

(4)香农用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输率。信道的极限信息传输率C可表达为

式中:W为信道的带宽(以Hz为单位);S为信道内所传输信号的平均功率;N为信道内部的高斯噪声功率。

(5)如果给出W和信噪比(分贝/dB),那么需要代入下面公式。

先计算得出S/N,再把W和S/N代入香农定理公式进行计算。