信息時(shí)代的高速路

　　如果你要從北京到上海去參加一個(gè)會(huì)議，采用什么方式旅行以保證準(zhǔn)時(shí)到達(dá)就是你面臨的問題。你也許會(huì)選擇乘坐小汽車、出租車、公共汽車、飛機(jī)、火車、騎自行車或步行。顯然這些旅行方式在旅途中所花費(fèi)的時(shí)間、費(fèi)用、舒適程度和路線正確與否諸方面有所差別。但是你想要做的是到達(dá)上海，對(duì)此而言，你需要的就是“傳輸”。根據(jù)旅行的目的地和你個(gè)人的條件，選擇某些交通工具也許是不明智、不合邏輯或者不可能的。如果你要到月球去，你會(huì)騎自行車嗎？

千里之行，始于足下--基帶傳輸與曼徹斯特編碼
　　直接使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)字信號(hào)幾乎要占用整個(gè)頻帶，終端設(shè)備把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖電信號(hào)時(shí)，這個(gè)原始的電信號(hào)所固有的頻帶，稱為基本頻帶，簡稱基帶。在信道中直接傳送基帶信號(hào)時(shí)，稱為基帶傳輸。大多數(shù)局域網(wǎng)（LAN）使用的都是基帶傳輸。

　　使用基帶傳輸時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)由許多不同形式的電信號(hào)的波形來表示。表示二進(jìn)制數(shù)字的碼元的形式不同，便產(chǎn)生出不同的編碼方案。主要有單極性不歸零碼、單極性歸零碼、雙極性不歸零碼、雙極性歸零碼、曼徹斯特碼和差分曼徹斯特碼等。其中兩種曼徹斯特編碼都得到了廣泛的應(yīng)用。曼徹斯特編碼最大的優(yōu)點(diǎn)是，無論編碼怎樣變化，脈沖中每發(fā)生一次跳變，不是在同步脈沖開始位置就是在中間位置。也就是說，發(fā)送端在發(fā)送曼徹斯特編碼的時(shí)候，同時(shí)也把同步信號(hào)（每位的中間時(shí)刻）告訴接收端，這對(duì)接收端先提取同步信號(hào)，然后再檢測數(shù)字信號(hào)，是非常有利的。

騎上飛馳的駿馬--頻帶傳輸
　　采用模擬信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，往往只占用有限的頻帶，對(duì)應(yīng)基帶傳輸將其稱為頻帶傳輸。使用模擬信號(hào)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，需要借助于調(diào)制解調(diào)裝置，把數(shù)字信號(hào)（基帶脈沖）轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，使其變?yōu)檫m合于電話線路傳輸?shù)男盘?hào)。調(diào)制就是用基帶脈沖對(duì)載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使這些參量隨基帶脈沖變化。經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào)。已調(diào)信號(hào)通過線路傳輸?shù)浇邮斩�，在接收端通過解調(diào)恢復(fù)為原始基帶脈沖。

　　任何載波信號(hào)有三個(gè)特征：振幅（A）、頻率（f）和相位（P）。相應(yīng)地，把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)就有三種基本技術(shù)：振幅調(diào)制（ASK）、頻率調(diào)制（FSK）和相位調(diào)制（PSK）。

速度與質(zhì)量--數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹笜?biāo)
　　當(dāng)我們寄包裹時(shí)，總是希望一要快，二不要丟包。實(shí)際上前者是速度要求，后者是質(zhì)量要求。數(shù)據(jù)傳送也是一樣，存在著速度與質(zhì)量問題。數(shù)據(jù)傳輸通常按下列指標(biāo)衡量：傳輸速度（訊號(hào)移動(dòng)的速度）、傳輸差錯(cuò)率（由于車庫大門開啟、太陽黑子、UFO發(fā)射等現(xiàn)象的干擾）、信道容量。

　　常見的傳輸速率指標(biāo)有二：信息速率和碼元速率。信息速率表示每秒傳送信息量的多少，信息量的單位是“比特”（bit），顯然信息速率是“比特/秒”（bit/s或b/s或bps）。碼元速率表示每秒傳送的“碼元”數(shù)多少，其單位是“波特”（baud）。對(duì)二進(jìn)制調(diào)制來講，基帶信號(hào)的信息速率等于調(diào)制后的碼元速率；對(duì)多進(jìn)制調(diào)制來講，基帶信號(hào)的速率大于調(diào)制后的碼元速率。

　　常見的傳輸差錯(cuò)指標(biāo)也有二：誤碼率和誤比特率。誤碼率和傳輸速率是一對(duì)矛盾，就像車開得越快，事故率越高一樣。在什么情況下能夠盡量提高速度？這要看信道條件的好壞，正如開車要看道路條件。

　　值得注意的是，傳輸速率不可能無止境地提高，它是有限的，這個(gè)極限就是有名的香農(nóng)公式提出的“信道容量”。信道容量C就是指信道可能達(dá)到的最大傳輸能力，即極限信息速率。

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