線路傳輸碼型

2021-09-14 00:16:05 字數 3603 閱讀 1938

一、二元傳輸碼型:只取兩種電平,如正電平和零電平,正電平和負電平。

1)單極性不歸零碼(nrz)(unipolar nonreturn-to-zero coding)

用一種訊號電平代表 「1」碼,用另一種訊號電平代表「0」碼,在碼元持續期間電平保持不變。如用高電平代表「1」,低電平(一般為零電平)代表「0」,為正邏輯;反之為負邏輯。

單極性nrz波形的主要特點:(1)有直流分量,無法使用一些交流耦合的線路和裝置;(2)不能直接提取位同步資訊;(3)判決電平不能穩定在最佳的電平,即抗噪效能差;(4)傳輸時需一端接地。不能用兩根芯線均不接地的電纜傳輸線。

2)雙極性不歸零碼(bnrz)( bipolar nonreturn-to-zero coding )

用正電平和負電平分別表示二進位制數字碼元「1」和「0」,在碼元持續期間電平保持不變。其特點為: 

(1)直流分量小。當二進位制符號「1」、「0」等可能出現時,無直流成分;

(2)接收端判決門限為0,容易設定並且穩定,因此抗干擾能力強;

(3)可以在電纜等無接地線上傳輸。

3)單極性歸零碼(rz)( unipolar return-to-zero coding )

這種碼與單極性不歸零碼的區別在於,高電平不是在整個碼元期間保持不變,而是只持續一段時間,然後在碼元的其餘時間內返回到零(低)電平。即它的脈衝寬度比碼元寬度窄,每個脈衝都回到零電平。

優點是可以直接提取同步訊號,它是其它碼型提取同步訊號需採用的乙個過渡碼型。

4)雙極性歸零碼(brz) 

雙極性歸零碼具有抗干擾能力強及碼中不含直流成分的優點,應用比較廣泛。

5)差分波形  

不是用碼元本身的電平表示訊息**,而   是用相鄰碼元的電平的跳變和不變來表示訊息**;

由於差分碼是以相鄰脈衝電平的相對變化來表示**,因此稱它為相對碼,而相應地稱前面的單極性或雙極性碼為絕對碼。

用差分碼波形傳送**可以消除裝置初始狀態的影響,特別是在相位調製系統中用於解決載波相位模糊問題。

6)多進製波形

這種波形的乙個脈衝可以代表多個二進位制符號,在碼元速率一定時可以提高資訊速率,故在高速數字傳輸系統中得到廣泛應用。

1b2b碼:通過編碼將1位二進位製碼編為2位二進位製碼。常用的有數字雙相碼,密勒碼,傳號反轉碼

1)數字雙相碼(digital diphase code )

又稱分相碼或曼徹斯特(manchester)碼。它用乙個週期的正負對稱方波表示「1」,而用它的反相波形表示「0」。它的編碼規則可以看作是當輸入「1」時固定輸出「10」,當輸入「0」時固定輸出「01」,使編碼後的傳輸速率為編碼前的原訊號速率的兩倍,占用的頻帶加倍。數字雙相碼可以用單極性不歸零碼與定時訊號的模二加來產生。

2)密勒(miller)碼  

又稱延遲調製碼,它是數字雙相碼的改進。

編碼規則:在密勒碼中,「1」用碼元週期中點處出現跳變來表示,而對於「0」則有兩種情況,當出現單個「0」時,在碼元週期內不出現跳變;但若遇到連「0」時,則在前乙個「0」結束,後乙個「0」開始時刻出現跳變。

密勒碼無跳變的最大間隔為兩個碼元,這種情況只出現在兩個「1」中間有乙個「0」的情況,即「101」情況。

密勒碼實際上是雙相碼的差分形式。它可以克服雙相碼中存在的相位不確定問題,且直流分量很少,頻帶窄,約為雙相碼的一半。利用密勒碼的脈衝最大寬度為兩個碼元週期,最小寬度為乙個碼元週期的特點,可以檢測傳輸的誤碼或線路的故障。這種碼最初被用於氣象、衛星通訊及磁帶記錄,後來在低速基帶數傳機中也得到了應用

3)cmi碼 

又稱傳號反轉碼,是一種二電平不歸零碼。ccitt已建議cmi 碼作為脈衝編碼調製器四次群的介面碼型。在cmi碼中,數字「1」交替用正電平、負電平表示,而「0 」用確定相位的方波表示。實質上,這種碼的編碼規則可以看作是當輸入「1」時輸出「11」或「00」,二者交替出現;當輸入「0」時固定輸出「01」。

這幾種碼有時又稱為1b2b碼,它的傳輸速率為編碼前的原訊號速率的兩倍,要占用較寬的頻帶。其優點是無直流分量,波形跳變頻繁,便於提取定時訊號,並具有一定的檢測錯誤的能力,因為在正常情況下「10」不可能出現,連續的「00」和「11」也不可能出現,從而不會連續出現4個以上的「0」碼或「1」碼,這種相關性就可以用來檢測因通道而產生的部分錯誤。

三、三元碼

所謂三元碼是利用訊號幅度取值+1,0,-1來表示二進位制數字「1」和「0」,而不是將二進位制數變為三進製數。因此,這種碼又稱為「準三元碼」或「偽三元碼」。

三元碼的種類很多,被廣泛地用作脈衝編碼調製的線路傳輸碼型。

ami碼、hdb3碼是2種最常用的三元碼。

1)極**替轉換碼(ami碼 )

ami碼又稱為傳號交替反轉碼。編碼規則:二進位制的「0」用三元碼的「0」來表示,二進位制的「1」則交替地變換為「+1」和「-1」的歸零碼,通常脈寬為碼元週期之半。

ami碼的優點是無直流分量,低頻分量較小。若將基帶訊號進行全波整流變為二元歸零碼可以提取定時訊號。ami碼具有檢錯能力,這是因為傳號「1」的極性具有交替反轉的規律,如果該規律遭到破壞,則說明存在誤碼。該碼的主要缺點是訊號的頻譜形狀與資訊中傳號率(即出現「1」的概率)有關,當出現長連「0」時,提取定時訊號困難。

2)hdb3碼(重點)

hdb3碼是三階高密度雙極性碼。

編碼步驟:當**序列中連「0」的個數小於4 時,與ami 碼一樣;當連「0」的個數大於或等於4時,則

(1) 取代變換。將每4個連0碼用ooov或boov代替。當2個相鄰的v碼中間有奇數個1碼時用ooov;有偶數個1碼時用boov。

(2) 加符號。對1碼、破壞碼v及平衡碼b加符號。原則是:v碼的符號與前面第乙個非0碼的符號相同,1碼、b碼的符號與前面第乙個非0碼的符號相反。例如

解碼規則:只要找到二個同極性的非「0」符號,則後者必為v,由此可將v和它前面的3個符號恢復成4個連「0」符號,再將所有–1變成+1就是原碼。

hdb3碼保持了ami碼的優點,克服了ami碼在長串「0 」時不能反映碼定時資訊的缺點,使位定時訊號容易提取。

常見的傳輸碼型

1.不歸零碼nrz 雙極性不歸零碼bnrz 不歸零碼在乙個碼型傳輸過程中不會歸零,用 高電平 表示1,零電平 表示0 雙極性不歸零碼bnrz同樣是不歸零碼,用 高電平 表示1,負電平 表示0 上述編碼通道密度高,但無法從碼型中提取同步資訊,需要外同步,否則會累積誤差。波形如下 2.歸零碼rz,brz...

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