本文主要介紹數(shù)字-模擬編碼技術(shù)。之前的文章《硬件接口協(xié)議之“通信線路物理層編碼技術(shù)介紹”》介紹了數(shù)字-模擬編碼技術(shù)主要有以下幾種:
- 幅移鍵控編碼(ASK,Amplitude shift keying)
- 頻移鍵控編碼(FSK,F(xiàn)requency shift keying)
- 相移鍵控編碼(PSK,Phase shift keying)
- 正交調(diào)幅編碼(QAM,Quadrature Amplitude Modulation)
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C7/D7/o4YBAF9t8TiAW5-UAABQ3j-3mOo863.png)
ASK
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C7/D7/o4YBAF9t8TqAUjldAAEr2Tjxf04148.png)
二進(jìn)制的兩個數(shù)分別由載波信號兩種不同的振幅值表示。通常,其中一個振幅值為零,以降低傳輸信息所需的能量。
所生成的調(diào)制信號為:
式中,載波信號是Acos(2πfc t)。
噪聲通常只影響振幅,所以ASK是受噪聲影響最大的調(diào)制技術(shù),因此在語音線路上ASK通常僅用于數(shù)據(jù)率不高于1200bps的情況,更多地用于通過光纖傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(有無光脈沖)。
FSK
二進(jìn)制的兩個數(shù)分別由鄰近載波頻率的兩個頻率表示。
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C8/4D/pIYBAF9t8T-AOTsOAABBfMswIHg314.png)
式中,f1和f2通常是載波頻率fc的兩個偏移值,其絕對值相等,偏移方向相反。
FSK的抗干擾性能優(yōu)于ASK(噪聲對其影響?。5湫蛿?shù)據(jù)率為1200bps左右(語音線路)。也常用于高頻(3~30MHz)無線傳輸。使用同軸電纜的局域網(wǎng)中,甚至可用于更高的頻率。
PSK
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C7/D7/o4YBAF9t8UGATw4ZAAE7Vby6Qus953.png)
通過載波相位的變換表示數(shù)據(jù)??垢蓴_性能優(yōu)于ASK(噪聲對其影響?。?/p>
PSK又包括:BPSK(二進(jìn)制相移鍵控)、QPSK(四相移鍵控)、OQPSK(正交相移鍵控)、MSK(最小位移鍵控)等。
BPSK是用兩個相位代表兩個二進(jìn)制數(shù):
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C8/4D/pIYBAF9t8UKAO5D-AABIOoeBn_w776.png)
雙值相移鍵控(BPSK)及其“星座圖”(Constellation)如下圖所示:
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C7/D7/o4YBAF9t8UOAOOURAAA8qlIR9nM799.png)
四相位PSK(4-PSK、QPSK)是采用四種信號相位變化方式,讓每一種變化代表兩個比特(4-PSK)。此時我們可以用兩倍于2-PSK的速率傳輸數(shù)據(jù)。
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C7/D7/o4YBAF9t8UWAE8GhAAFkFFsob8Y499.png)
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C8/4D/pIYBAF9t8UeAKeRAAABuk9SkoCY758.png)
八相位PSK(8-PSK)是在8-PSK的基礎(chǔ)上,每次對相位只變化45°,而不是90°。通過使用八個不同相位,每相移一次可以代表三個比特。所以8-PSK的傳輸速率比2-PSK快三倍。
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C8/4D/pIYBAF9t8UiAJekwAADQzVTHQSo915.png)
QAM
正交調(diào)幅編碼QuadratureAmplitude Modulation (QAM)是調(diào)幅(ASK)和調(diào)相(PSK)技術(shù)的綜合(同時改變正弦波三個特性中的振幅和相位)。理論上可以有無數(shù)的狀態(tài)組合。通常有 4QAM,16QAM,64QAM,256QAM,……等。
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C8/4D/pIYBAF9t8UqAXASOAAEn3y0t3bc118.png)
![](https://file.elecfans.com/web1/M00/C8/4D/pIYBAF9t8UyAWbSuAADyVFtnW-Y513.jpg)
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