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    1. 侵權投訴

      深入研究數字-模擬編碼技術

      39度創意研究所 ? 2020-11-13 15:57 ? 次閱讀

      本文主要介紹數字-模擬編碼技術。之前的文章《硬件接口協議之“通信線路物理層編碼技術介紹”》介紹了數字-模擬編碼技術主要有以下幾種:

      • 幅移鍵控編碼(ASK,Amplitude shift keying)
      • 頻移鍵控編碼(FSK,Frequency shift keying)
      • 相移鍵控編碼(PSK,Phase shift keying)
      • 正交調幅編碼(QAM,Quadrature Amplitude Modulation)

      ASK


      二進制的兩個數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制技術,因此在語音線路上ASK通常僅用于數據率不高于1200bps的情況,更多地用于通過光纖傳輸數字數據(有無光脈沖)。

      FSK


      二進制的兩個數分別由鄰近載波頻率的兩個頻率表示。


      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的抗干擾性能優于ASK(噪聲對其影響小)。典型數據率為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中,甚至可用于更高的頻率。

      PSK


      通過載波相位的變換表示數據。抗干擾性能優于ASK(噪聲對其影響小)。

      PSK又包括:BPSK(二進制相移鍵控)、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制數:


      雙值相移鍵控(BPSK)及其“星座圖”(Constellation)如下圖所示:


      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的速率傳輸數據。



      八相位PSK(8-PSK)是在8-PSK的基礎上,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。


      QAM

      正交調幅編碼QuadratureAmplitude Modulation (QAM)是調幅(ASK)和調相(PSK)技術的綜合(同時改變正弦波三個特性中的振幅和相位)。理論上可以有無數的狀態組合。通常有 4QAM,16QAM,64QAM,256QAM,……等。


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