【資通】CH2. 數位資料怎麼變成訊號?編碼&調變

【資通】CH2. 數位資料怎麼變成訊號?編碼&調變

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘


數位資料-數位訊號(編碼)


將數位資料轉成數位訊號有4種編碼方式


一、不歸零-準位(NRZ-L):以負電壓代表一個二進位數,再以正電壓代表另一個二進位數,若0採高電位,則1為低電位。



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二、不歸零-遇1反向(NRZI):是一種差動式編碼,若0不改變電位,遇1改變電位。



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三、曼徹斯特編碼(Manchester Encoding)

將每個位元分成兩個相等時段,若前高後低則表示為1,反之則表示為0。由於每個位元中均有電壓轉變,因此傳送端與接收端很容易保持同步。


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四、差分曼徹斯特編碼(Differential Manchester Encoding)

表示訊息採用與前一個訊息編碼比較的方式,若與前一個位元相比電壓未改變,則表示1,反之表示0。



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數位資料-類比訊號(調變)


將數位資料轉換為類比訊號有三種調變的方式


一、幅移鍵控(Amplitude Shift Keying, ASK)

這種調變是利用載波振幅的變化來表示數位資料,例如BASKBinary Amplitude Shift Keying),若峰值較高表示1,峰值較低表示0。



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二、頻移鍵控(Frequency Shift Keying, FSK)

利用頻率差異的訊號來傳送資料的方式。常見的方式有BFSK(Binary Frequency Shift Keying)



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三、相移鍵控(Phase Shift Keying, PSK)

利用相位差異的訊號(象限的概念)來傳送數位訊號的方式。常見的有BPSK(Binary Phase Shift Keying)


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QPSK 和 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)


是兩種常見的調變方式,常用於數位通訊中。QAM可以看作是QPSK的擴展,他在相同的頻寬下可以提供更高的數據傳輸速率,但過程也更複雜。


QPSK是一種相位調變(PSK),每一個調變符號對應一個相位值,使用兩個正交的載波信號來傳輸數據,可以使用4個相位表示4種不同的符號。


4個不同的相位代表4種不同的符號

4個不同的相位代表4種不同的符號




QAM是一種混合調變,同時使用相位和振幅來表示數據,每個符號代表特定的振幅和相位值,使用正交的載波信號來傳輸數據。常見的QAM有QAM-16、QAM-64。


除了8種不同的相位外,每個相位均有高低振幅可以選擇,總共有16種,可以代表16種不同的符號

除了8種不同的相位外,每個相位均有高低振幅可以選擇,總共有16種,可以代表16種不同的符號


若一個編碼可以表示的位元素越多,接收端要辨識每個訊號就越困難,並且會隨著傳輸距離越遠所造成越嚴重的失真和干擾,使得訊辨識越加困難。




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