数模转换（调制解调与编码解码）

调制解调

在模拟信号通信系统中，只能传输模拟信号，信源无论发出数字数据还是模拟数据都要经过调制加工后再发送出去，而信宿接收之前，需要由解调的过程将信号恢复成原始数据，最后交给信宿。

数字信号通信系统中，只能传输数字信号，信源发出的数字数据或模拟数据均需要经过相应编码后，才能在信道中传输，信宿接收前，需要有解码的过程将信号恢复成原始数据，最后交给信宿。

数模转换：

模拟信号一般可用振幅（A）、频率（F）、相位（Φ）3个参数来描述其特征

振幅指信号的峰值或最大强度；频率是信号周期重复的速率，每秒周期数用赫兹Hz表示，是信号周期T（信号完成一次循环所需的时间）的倒数，即f=1/t；相位是时间零点时的位置。改变3个参数中的任何一个就改变了信号的波形，即可用于表示不同的数据，进行数据传输。

调制：用模拟信号承载数字或模拟数据。

计算机网络中调制解调常用于传统电话网络传输数字数据的情况。传统电话通信信道为语音信号传输,传输音频300Hz~3400Hz的模拟信号,不能直接传输数字数据.为了用模拟语音通信的电话交换网实现计算机数字数据的传输,需将数字转换成模拟,即对数字信号进行调制

对数字数据调制的方法:幅移键控ASK(调幅)、频移键控FSK（调频）、相移键控PSK（调相）

调制需要使用调制解调器（Modem），调制器Modulator负责将数字数据转换为模拟信号，解调器Demodulator的作用正好相反，而在通信过程中，数据终端设备即发送数据又接收数据，所以两端都应该安装调制与解调设备，我们称之为调制解调器，俗称的“猫”。

编码解码

数字信号和数字传输系统在计算机网络中具有广泛的应用前景，利用光纤等数字信道作为电话网络的传输途径时，需要将模拟信号转换为数字信号，这个过程就是编码，通常采用脉码调制技术（Pulse Code Modulation，PCM或脉冲编码调制），解码是编码的逆过程，具有编码、解码功能的通信设备称为编码解码器。

脉码调制技术PCM最初用于将电话模拟信号转换为数字信号。分三个过程采样、量化、编码。

采样

采样技术基于香农采样定理，即只要采样频率大于或等于有效信号最高频率的两倍，采样值可以基本包含原始信号的所有信息，被采样的信号可以不失真的还原原始信号。

通过对模拟信号按某种频率等间隔的取样，变连续的模拟信号为离散信号的过程就是采样

量化

量化是确定采样出的模拟信号的数值。通过规定量化级，对采样的离散值进行取整量化，得到离散信号的具体数值。量化级越高，表示离散信号的值精度越高。

编码

将量化的值编码成一定位数的二进制数值，通常量化级为N时，对应的二进制位数为log2N

数字数据编码

基带传输之前需对数字信号进行编码

• 不归零码(NRZ)

• 信号电平由0,1表示,并且表示完一个码元后,电压不需回到0

• 曼彻斯特编码

• 又叫做相位编码PE,是一种时钟同步编码技术

• 差分曼彻斯特编码