当前课程知识点：网络技术与应用 > 第2讲 数据通信基础 > 2.3 编码和调制 > 2.3-2 调制
通过编码可以把二进制位流转换成数字信号
那要把二进制位流转换成模拟信号需要通过调制
下面我们就来学习几种调制技术
以及模拟信号当中码元的定义
还有奈奎斯特准则和香农定理
我们说所谓调制就是将正弦波信号或者余弦波信号
转换成表示二进制位流的模拟信号的过程
解调是从调制以后的模拟信号中
还原出二进制位流的过程
我们可以把正弦波信号或者与余弦波信号称为载波
那么载波有三个特性 一个是频率 一个是幅度
还有一个是相位
不同特性的载波信号可以表示不同的二进制数值
我们可以通过调整这三个特性当中的一个
就形成调幅技术 调频技术和调相位技术
下面 我们来看一下通过调整幅度的技术
称为振幅键控调制技术
我们把它简称为ASK
这种调制技术就是用两种不同幅度的载波信号
来表示两个不同的二进制数值
通常一种幅度为0 另外一种幅度采用正常值
比如说这样一串二进制位流
我们要对它进行调制
那么我们可以用幅度为0表示0
而幅度为正常值表示1
按照这样的调制方法 就是这串二进制位流调制以后
就形成这样一个波形
这是振幅键控调制技术
下面我们来看一下移频键控调制技术 简称为FSK
这种调制技术有两种不同频率的信号来表示
两种不同的二进制数值
比如说这样一串二进制位流
用移频键控调制技术进行调制
那么我们可以用原来的频率表示0
用原来的频率的两倍表示1
按照这样一个调频方法
这串二进制位流就产生这样一个波形
下面我们来看一下移相键控调制技术
我们可以简称为PSK
那么这种调制技术主要是通过改变载波的相位
来表示不同的二进制数值
它有两种方法
一个是相对移相
还有一个是绝对移相
所谓相对移相就是二进制数的0信号和前面信号相位相同
二进制数1的信号和前面信号相位相反
两个相差180度
比如说这个二进制位流进行调制的话
我们可以这样
第一0采用原来的相位
那么第二个0跟前面的相位相同
而第3个二进制位1跟前面的相位相差180度
第4个二进制数1跟前面的1相位相反的 相差180度
所以按照这样一个调制的方法
这个二进制位流就产生这样一个波形
大家仔细看一下
这个二进制位流里面 第3个和第4个的二进制位两个1
它的相位是相反的
这是相对移相
那么还有种绝对移相是怎么来做的呢
它就是把二进制数0和二进制数1
分别用两种不同的相反相位的载波信号表示
比如说用这样一个相位来表示0
用后面的相位表示1
那么按照这样一个方法 对这串二进制位流进行调制
我们可以这样来做
这是第二个0 相位和前面两个是相同的
那么1的相位和0的相位正好相差180度
但是后面所有1的相位都是一样的
按照这样一个调制的方法
这串二进制位流调制以后的信号波形就可以是这个样子
这是移相键控调制技术
它是两种情况 一种是相对移相 一种是绝对移相
那么这三种都是通过改变载波信号的三个特性中的一个
那么我们也可以通过改变三个特性中的其中两个
来形成一种调制技术
这就是正交调制技术
那么这种技术在这里不再详细介绍了
通过这三种调制技术
大家可以了解到把二进制位流怎么样转换成模拟信号的过程
下面我们来看一下
通过调制以后 模拟信号当中码元的定义
我们先来看一下码元的长度
码元长度指的是维持正弦波信号或余弦波信号的
幅度 频率和相位不变的最短时间长度
那么我们把信号以码元长度为单位进行分割
每一段码元长度内的信号就是码元
比如说 这就是振幅键控调制技术当中的码元长度和码元
这是移频键控调制技术中的码元长度和码元
这是移相键控调制技术当中的码元长度和码元
我们可以可以看出来码元是调制以后
用于表示二进制位流的模拟信号的最基本的信号单位
波特率是单位时间内传输的码元数量
那么传输速率和波特率之间有什么样的关系呢
下面我们看一下奈奎斯特准则和香农定理
这个准则和定理给出了
理想信道下波特率 带宽 传输速率之间的关系
而香农定理给出了正常的实际应用当中这些参数的关系
我们先来看一下奈奎斯特准则
它是在理想信道下给出的计算公式
比如 信道的带宽是BW 那么最大的波特率RP=2×BW
而最大的传输速率跟信道的带宽有关系
同时和信道中能够表示的信号的状态数n有关系
而且 它有这样一个公式
就是最大传输速率和信道带宽 信号的状态数之间
有这样一个关系
我们把最大的传输速率也称为信道容量
因此 信道的容量取决于信道带宽
和经过信道传播的信号状态数
这是奈奎斯特准则在理想信道下的最大传输速率
以及信道带宽和信号的状态数互相之间的关系
奈奎斯特准则并没有给出实际应用中这些参数的关系
而香农在奈奎斯特准则基础之上
对于实际的应用当中
有这样一些如随机热噪声的信道当中
他给出了这些参数之间的关系
香农定理给出了最大传输速率跟信道带宽以及信噪比之间
有这样一个关系
从这个公式当中可以看出来
存在随机热噪声的信道当中
信道最大传输速率取决于信道带宽
和经过信道传播的信号的信噪比
与信号的编码和调制技术无关
那么奈奎斯特和香农定理给出了在指定信道的情况下
获得较高传输速率的途径
对后面网络当中提高传输速率给了一个理论上 技术上的指导
-课程先导语
--先导语
-1.1 网络内涵
--网络内涵
-1.2 互联网发展过程
--互联网发展过程
-1.2 互联网发展过程--作业
-1.3 交换方式
--电路交换
-- 虚电路交换
--数据报交换
--三种交换方式比较
--html
-1.3 交换方式--作业
-1.4 计算机网络体系结构和协议
--分层结构
--OSI体系结构
-1.4 计算机网络体系结构和协议--作业
-第一讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-2.1 数据传输系统
-2.1 数据传输系统--作业
-2.2 信号
--2.2 信号
-2.2 信号--作业
-2.3 编码和调制
--2.3-1 编码
--2.3-2 调制
-2.3 编码和调制--作业
-2.4 差错控制
-2.4 差错控制--作业
-2.5 传输媒体
--2.5 传输媒体
-2.5 传输媒体--作业
-2.6 Packet Tracer6.2使用说明
-第二讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-以太网发展过程与内容简介
-以太网发展过程与内容简介--作业
-3.1 总线形以太网
-3.1 总线形以太网--作业
-3.2 网桥与冲突域分割
-3.2 网桥与冲突域分割--作业
-3.3 交换式以太网与VLAN
-3.3 交换式以太网与VLAN--作业
-3.4 以太网标准
-3.4 以太网标准--作业
-第三讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-案例设计
--案例设计
-测验--作业
-本讲内容简介
--无线局域网
-4.1 无线局域网概述
-4.1 无线局域网概述--作业
-4.2 无线局域网应用方式
-4.2 无线局域网应用方式--作业
-4.3 无线局域网MAC层
-4.3 无线局域网MAC层--作业
-4.4 终端接入无线局域网过程
-4.4 终端接入无线局域网过程--作业
-4.5 无线局域网设计和分析
-第四讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-- IP与网络互连
-5.1 网络互连机制
-5.1 网络互连机制--作业
-5.2 网际协议
-5.2 网际协议--作业
-5.3 IP分组传输过程
-5.3 IP分组传输过程--作业
-5.4 路由表建立过程
-5.4 路由表建立过程--作业
-5.5 IP over以太网
-5.5 IP over以太网--作业
-5.6 三层交换机与VLAN间通信过程
-5.7 Internet控制报文协议
-5.7 Internet控制报文协议--作业
-第五讲内容启示
--html
-案例设计
--案例设计
-例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
--本讲内容简介
-6.1 Internet接入控制机制
-6.1 Internet接入控制机制--作业
-6.2 以太网和ADSL接入技术
-6.2 以太网和ADSL接入技术--作业
-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器
-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器--作业
-6.4 接入综合演示实验
-6.4 接入综合演示实验--作业
-第六讲内容的启示
--html
-例题分析
--第六讲 例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
--传输层
-7.1 传输层服务特性
--传输层服务特性
-7.1 传输层服务特性--作业
-7.2 端口号
--端口号
-7.3 用户数据报协议UDP
-7.3 用户数据报协议UDP--作业
-7.4 传输控制协议TCP
--TCP特点和格式
-- TCP的几点说明
-7.4 传输控制协议TCP--作业
-第七讲内容启示
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-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-- 应用层
-8.1 应用结构
--应用结构
-8.1 应用结构--作业
-8.2 域名解析
-8.2 域名解析--作业
-8.3 动态主机配置协议
-8.3 动态主机配置协议--作业
-8.4 万维网
-- 万维网
-8.4 万维网--作业
-8.5 电子邮件
--html
-8.6 文件传输协议
--html
-例题分析
--例题分析
-案例设计
--CH8 案例设计
-应用层启示
--html
-测验--作业
-本讲内容简介
-9.1 网络安全概述
-9.1 网络安全概述--作业
-9.2 网络安全基础
-9.2 网络安全基础--作业
-9.3 病毒检测与防御技术
-9.3 病毒检测与防御技术--作业
-9.4 以太网安全技术
-9.4 以太网安全技术--作业
-9.5 无线局域网安全技术
-9.5 无线局域网安全技术--作业
-9.6 防火墙
-9.6 防火墙--作业
-9.7 安全协议
--9.7 安全协议
-9.7 安全协议--作业
-例题分析
--例题分析
-防火墙演示实验
-- 防火墙演示实验
-案例设计
--案例设计
-网络安全的启示
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-测验--作业
-附录1：综合应用分析
--综合应用分析
-附录2：Cisco实际设备网络构建与配置
-期末考试--考试试题
