模擬信號是傳播能量的一種形式,，它指的是在時間上連續(xù)的(不間斷)，數(shù)值幅度大小也是連續(xù)不問斷變化的信號(傳統(tǒng)的音頻信號,、視頻信號),。如聲波使它經(jīng)過的媒體產(chǎn)生振動，可以以頻率(以每秒的周期數(shù)或赫茲(Hz)為單位)測量聲波,。通過將二進制數(shù)表示為電脈沖(其中每個脈沖是一個信號元素)使數(shù)字信號通過媒體傳輸,。線路上的電壓在高低狀態(tài)之間變化。例如，可以采用高電平傳輸二進制的1,，采用低電平傳輸二進制的0,。帶寬是指每秒通過鏈路傳輸位數(shù)的術(shù)語。

　　圖１描述了模擬和數(shù)字信號,，其中模擬信號與數(shù)字信號等效,。

　　在長距離傳輸時，信號由于衰減,、噪聲和導線束中其他導線的干擾而退化,。模擬信號可以周期性地加以放大，但是如果信號受到噪聲破壞,，則放大的是失真信號,。相比而言，由于可以很容易地從噪聲中提取數(shù)字信號并重發(fā),，所以長距離傳輸數(shù)字信號更可靠,。

　　信號編碼方案

　　數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸利用PCM數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號，首先要解決的問題是數(shù)據(jù)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(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù),，如果數(shù)據(jù)信號與數(shù)字端局的時鐘是同步的,，這時，數(shù)據(jù)終端輸出的數(shù)據(jù)信號是受PCM信道時鐘控制的,，因此只需對數(shù)據(jù)信號進行多路化處理即可,。這里數(shù)據(jù)終端設(shè)備處于受控制的從屬地位，因此靈活性差,。

　　如果數(shù)據(jù)信號與數(shù)據(jù)端局時鐘是異步的,，這時數(shù)據(jù)信號可采用填充方式復用到64kbit／s的集合信號，這就是異步方式,。

　　如上所述,，數(shù)字數(shù)據(jù)借助于電脈沖傳輸。一一對應使用單脈沖表示一個位,。它的效率是非常低的,，因此已經(jīng)開發(fā)了多種編碼方案以使用電脈沖更高效地傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)。結(jié)果大大提高了吞吐量,。

　　這與使用旗語發(fā)送消息的情況相類似,。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(xiàn)二進制1時升起或降下信號旗”,。例如，如果信號旗已經(jīng)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,，每秒發(fā)送一位),。因此，在第一秒,，信號旗升起,。

　　圖１ AM和FM對數(shù)字信號的表達 (假設(shè)它原來是降下的)以表示1。然后再維持升起兩秒鐘(兩個為0的位),，然后在第四秒降下以表示改變到為1的位,。

　　對于數(shù)字設(shè)備，接收器必須具有某種方法能夠知道數(shù)據(jù)流中字節(jié)的起始和結(jié)束,。在異步通信中,，字節(jié)邊界由起始和停止位指示。在同步通信中,，定時機制幫助發(fā)送器和接收器處于同步狀態(tài),。同步信號可以占有一個單獨的信道，但更經(jīng)常的是直接集成到信號中,。

　　下面介紹幾種信令和編碼方案并以圖2說明,。圖中示出的是0100110001位序列。目的是傳盡可能多的信號,，使用低電平以減少長距離衰減的影響,，并在信號中直接提供同步機制。前幾個例子表示基本的信號,，但很少在實際中應用,。

　　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并減小了高電平衰減。雙極性碼的直流分量則大大減少,從而有利于傳輸,。 RZ (歸零制) 歸零碼的電壓狀態(tài)在某個信號狀態(tài)后返回到零,。歸零碼的脈沖較窄，根據(jù)脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比的關(guān)系,，因而歸零碼在信道上占用的頻帶較寬,。

　　圖2 數(shù)字信號編碼方案

　　NRZI(按1反相不歸零制) NRZI編碼中不論電平是高還是低，都不代表二進制的1和0。而是電壓變化表示二進制的1,。如果沒有電壓變化,，則下一位是0；如果有電壓變化,，則下一位是1,。不歸零碼在傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開始，需要用某種方法使發(fā)送器和接收器之間進行定時或同步,。NRZI用于較慢的RS—232串行通信和硬盤驅(qū)動器上的數(shù)據(jù)存儲中,。在同步鏈路上，長串的連續(xù)位(可能數(shù)千個0)會出現(xiàn)問題,。接收器可能會失去同步,，不能檢測到連續(xù)串中0的正確個數(shù)。另一問題是長串的0表現(xiàn)為直流,，它不能通過某些電氣部件,。Manchester編碼和其他方案通過增加時鐘信號解決了這些問題。

　　Manchester(曼徹斯特) 在曼徹斯特編碼中,，每一位的中間有一跳變,，位中間的跳變既作時鐘信號，又作數(shù)據(jù)信號,；從高到低跳變表示"1",，從低到高跳變表示"0"。這給接收器提供了可以與之保持同步的定時信號,。曼徹斯特編碼常用在LAN上。