信號編碼
數字數據傳輸利用PCM數字信道傳輸數據信號,首先要解決的問題是數據信號如何進入PCM話路的問題。主要通過兩種方式:同步方式和異步方式。
同步方式利用PCM數字信道傳輸數據,如果數據信號與數字端局的時鐘是同步的,這時,數據終端輸出的數據信號是受PCM信道時鐘控制的,因此只需對數據信號進行多路化處理即可。這裡數據終端設備處於受控制的從屬地位,因此靈活性差。
如果數據信號與數據端局時鐘是異步的,這時數據信號可採用填充方式復用到64kbit/s的集合信號,這就是異步方式。
如上所述,數字數據藉助於電脈衝傳輸。一一對應使用單脈衝表示一個位。它的效率是非常低的,因此已經開發了多種編碼方案以使用電脈衝更高效地傳輸數字數據。結果大大提高了吞吐量。
這與使用旗語傳送訊息的情況相類似。比如說“信號旗升起”表示1,“信號旗降下”表示O。一種更有效的編碼方案是“只在出現二進制1時升起或降下信號旗”。例如,如果信號旗已經舉起,則把 它降下來。不管信號旗是舉起還是降下,它的運動才是指示器。這種方法還需要某種類型的定時(例如,每秒傳送一位)。因此,在第一秒,信號旗升起
原理
AM和FM對數位訊號的表達(假設它原來是降下的)以表示1。然後再維持升起兩秒鐘(兩個為0的位),然後在第四秒降下以表示改變到為1的位。
對於數字設備,接收器必須具有某種方法能夠知道數據流中位元組的起始和結束。在異步通信中,位元組邊界由起始和停止位指示。在同步通信中,定時機制幫助傳送器和接收器處於同步狀態。同步信號可以占有一個單獨的信道,但更經常的是直接集成到信號中。
下面介紹幾種信令和編碼方案並以圖S-4說明。圖中示出的是0100110001位序列。目的是傳儘可能多的信號,使用低電平以減少長距離衰減的影響,並在信號中直接提供同步機制。前幾個例子表示基本的信號,但很少在實際中套用。
單極性單極性碼有電壓表示1,無電壓表示O。沒有特殊的編碼。單極性碼會累積直流分量。
雙極性雙極性碼中正電壓表示1,負電壓表示0。該方案降低了功率要求並減小了高電平衰減。雙極性碼的直流分量則大大減少,從而有利於傳輸。RZ(歸零制)歸零碼的電壓狀態在某個信號狀態後返回到零。歸零碼的脈衝較窄,根據脈衝寬度與傳輸頻頻寬度成反比的關係,因而歸零碼在信道上占用的頻帶較寬。