计算机网络应用-模拟信令的特点与编码机制

在计算机网络中，模拟信令是由电路中的正弦电磁波形成的，所以模拟信令的信号在传输中表现为正弦曲线，如图2-11所示，是典型的模拟信令的信号波形。

模拟信号的最大特点就是所依赖的电磁波是连续变化的。从物理学原理可知，描述模拟信号正弦波的3大要素是频率、振幅和相位。采用与数字信令一样的策略，模拟信令也可以使用“当前状态”法和“状态改变”法对信号调制或编码。不过，模拟信令的“当前状态”和“状态改变”的实现将基于正弦波的频率、振幅或相位。

1.模拟信令位定义策略之一：当前状态（ASK和FSK）

模拟信令最常用的位定义策略是“当前状态”法。该策略的基本思想很简单，使用正弦信号不同的振幅或不同的频率表示二进制数据的1和0。其编码机制分别称为幅移键控（ASK）编码和频移键控（FSK）编码。

幅移键控编码采用信号的两个或多个电平值（正弦波的振幅）进行二进制数据的编码。例如，1 V电压表示二进制的0，3V电压表示二进制的1。其原理如图2-12所示。

图2-11 模拟信令的信号波形

图2-12 幅移键控（ASK）编码机制

频移键控编码采用信号的两种或多种频率来进行二进制数据的编码。在时间周期变化的节点，用一个或一组频率表示二进制数的0，再用另一个或一组频率表示二进制数的1。其具体原理如图2-13所示。(www.xing528.com)

图2-13 频移键控（FSK）编码机制

在“当前状态”模拟信令的系统中，网络设备同样要周期性地测量信号的振幅、频率或对振幅和频率同时进行测量。

2.模拟信令位定义策略之二：状态改变（PSK）

在模拟信令中另外一个常用的位定义策略为“状态改变”。与数字信令的“状态改变”位策略实现的思路稍有一些差别，模拟信号的“状态改变”位定义利用的是模拟信号正弦波的相位的改变过程，二进制数据可被编码到带有相位改变的模拟信号上。这种模拟信令的位定义策略叫做相移键控（PSK），其原理如图2-14所示。

从图2-14中可清楚地看到，相移键控（PSK）是采用正弦信号相位变化的方法来编码二进制数据的。在时间周期变化的节点，当相位改变π，可表示二进制数的1，若相位不改变则表示二进制数的0。在“状态改变”模拟信令的系统中，网络设备同样要周期性地测量模拟信号。不过，在相移键控（PSK）系统中关心的不是振幅或频率的变化，而是相位是否改变。

图2-14 相移键控（PSK）编码机制