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通信原理第6章 投影-数字基带传输系统(最全)new.doc
第六章 数字基带传输系统
§6.1引言
数字基带信号是否能直接传送?
某些有线信道,且传输距离不太远的情况下,可以直接传送数字基带信号。 基带传输系统的结构
特点:不使用载波调制解调装置而直接传送数字基带信号的系统。
频带传输系统的结构
特点:包含载波调制解调过程的传输系统。
为何研究基带传输系统?
研究基带传输系统的意义: 1.频带系统包含基带系统的问题; 2.基带系统本身的发展; 3.频带系统可等效为基带系统。
§6.2基带传输的常用码型
数字基带信号及其频谱特性
一、数字基带信号
定义:消息代码(表示字符的数字组合)的电波形。
数字基带信号的几种常用电波形如下:
单极性波形:有、无电压分别表示1,0码。
特点:脉冲间无间隔,极性单一;
双极性波形:正负电压分别表示1,0码。
特点:脉冲间无间隔,p 0 p 1 时无直流;
单极性归零波形:
特点:电脉冲宽度小于码元宽度,每个脉冲都回到零电位。
双极性归零波形
特点:电脉冲宽度小于码元宽度,每个脉冲都回到零电位,且p 0 p 1 时,无直流。
差分波形:信息符号0,1反映在相邻码元的相对变化上,而与码原本身电位或极性无关,亦称相对码(上述单双极性码亦可称为绝对码);
编码规则: 0码:相邻码元电平不变; 1码:相邻码元电平变化。
多值(多电平)波形:多个二进制符号对应一个脉冲的波形称为多值(多电平)波形
亦可用其它波形,如:升余弦脉冲,高斯形脉冲,半余弦波形等。
对传输用的基带信号的主要要求:
1)对代码:期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型, 找传输码型。
2)对波形:期望电波形适宜于在信道中传输, 找与信道匹配的传输电波形。
传输码型应具有以下特征:
能获取基带信号的定时信息。
基带信号无直流成分和只有很小的低频成分。
不受信息源统计特征影响(即能适应信息源的变化)。
尽可能提高传输码型的传输效率(即频带利用率高)。
具有内在的检错能力。
常见码型:
1.AMI码(Alternate Mark Inversion)-传号交替反转码
编码规则:消息代码“0”---传输码“0”
消息代码“1”---传输码“+1”、“-1”交替变换
特点:
二进制码变换成三进制符号1B/1T;
无直流,只有很小低频成分;
编译电路简单,便于检错;
连“0”过多时,提取定时困难。
2.HDB3码(High Density Bipolar3)三阶高密度双极性码 编码规则:先将消息代码 AMI码,再对AMI码中的4个或以上连“0”进行处理。
代码:1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1
AMI码: -1 0 0 0 0+1 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0 0 0-1+1
HDB3码:-1 0 0 0-V+1 0 0 0 +V-1+1-B 0 0-V 0 0+1-1
编码:
I) 每4个连“0”的第4个“0”与其前一个非“0”符号同极性。计为V称为破坏符号。
II)当相邻V符号间有奇数个非“0”符号按上述方法处理;当相邻V符号间有偶数个非“0”符号时,则再将该段连“0”中的第一个“0”变换成B ,B符号的极性与前一个非“0”符号相反,此时V与B极性相同。且让V后的非“0”符号依V开始在交替变化。(目的:不受信息源统计特征影响)
译码:当检测到破坏符号V时,则V和其前的3个码元必为4个连“0”。然后,再将所有的-1变为+1后,即可得原抽象代码。
3.CMI Code Mark Inversion 码:传号反转码
编码规则:消息代码 传输代码
0码 01
1码 11和00交替
注:已被CCITT推荐为PCM四次群的接口码型 其定时信息丰富。
4.PST码(Paired Selected Ternary)-成对选择三进码
编码规则:
先将原二进制消息代码划分为2个一组的码组序列。
将每一组码组变换成两个三进制数字(+,-,0)的传输代码的码组(其9种状态可灵活选4种状态)。
注:当一个码组中只有一个“1”时(例 01或10),二种模式应交替使用。
译码:需要码组的“分组”信息。即需要帧同步。
5.双相码 Biphase Code 又称: Manchester码
编码规则: 将二进制码变换为两个具有2个不同相位的二进制新代码,即,
消息代码 传输代码
0 01 (零相位方波) 1 10 ( 相位方波)
特点:保持二电平,无直流,定时信息丰富,编码简单,但频谱宽。
6.Miller码 (延迟调制)码 -- 双相码的一种变形。
编码规则: 消息代码 传输代码
1 01或10 中心点跃变
单“0”时 保持不变:00或11
连“0”时, 相邻码元处“00”“11”交替。
特征:
1. 双相码的下降沿
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