基带传输编码-技术PPT.ppt

基带传输编码 目录 通信系统的基本结构 数据表示和传输方式 传输线路类型 数据编码的分类 数字-数字编码 数字数据基带信号码型设计要求 选择传输码型的原则 几种典型码型的波形与频谱 单极性编码 非归零单极性编码 极化编码 非归零电平编码，非归零反相编码 数据表示和传输方式 数据表示 数据： 模拟数据 (Analog Data) 连续值 数字数据 (Digital Data) 离散值 数据传输方式 信号： 模拟信号 (Analog Signals) 数字信号 (Digital Signals) 信号发送方式： 模拟信号发送（模拟信道） 数字信号发送（数字信道） 数字信号的发送方式： 基带（Baseband)传输：直接控制信号状态 宽带（Broadband)传输：控制载波信号的传输 信号发送 模拟信号发送： 模拟数据（声音） 模拟信号 数字数据（二进制脉冲） 模拟信号 数字信号发送： 模拟数据 数字信号 数字数据（二进制脉冲） 数字信号 数字信号发送的优点是：价格便宜，对噪声不敏感； 缺点是：易受衰减，频率越高，衰减越厉害。 传输线路类型 传输线路类型 方式A使用地球代替两线中的一条。但由于地球并不总是一个良好导体，因此这种方式传输衰耗大，同时在线路上感应出大量的噪声，因而这种方式不理想； 方式B与方式A相比，减小了传输衰耗，但由于线路仍未达到对地平衡，因而外界干扰对线路的影响仍很大； 方式C由于采用了对地平衡式结构，使得外界干扰同时附加于两线上, 而两线间的电压差值不变，从而使线路噪声大为下降。 （？差分信号的抗干扰原理） 数据编码技术 数据编码技术 研究数据在信号传输过程中如何进行编码（变换） 信源的信息在进入信道传输之前，必须进行编码。或者说，当具体表示信息的原始信号形式不符合信道的频率特性时，必须对原始信号进行变换，以适应传输信道的要求。 如上所述的工作，可用数据编码或者信号调制两个术语中的任一个来概括。在此前提下，编码与调制可以是同义词。 更准确地描述如下： 数字信息能以数字信道选定的众多数字编码形式之一进行基带传输，如果原始信号编码与信道支持的编码一致，即可直接传送信息；如果不一致，则需要进行信源编码，即数字信号形式的转换。我们可称其为数字信息的数字编码。 数据编码的分类 数字-数字编码 数字-数字编码 数字数据的数字传输（基带传输） 基带： 基本频带，指传输变换前所占用的频带，是原始信号所固有的频带。 基带传输： 在传输时直接使用基带信号。基带传输是一种最简单最基本的传输方式，一般用低电平表示“0”，高电平表示“1”。 适用范围：低速和高速的各种情况。 限制：因基带信号所带的频率成分很宽，所以对传输线有一定的要求。 基带信号码型设计要求 选择传输码型的原则 码流中应含有时钟频率分量，以便于接收端从码流中提取同步信息，同步信息保证接收端按正确时序再生原始信息，减小误码率。 选择码型应基于对传输信息码流的分析，码流中“1”和“0”的统计概率应各占1/2，长“1”或长“0”会带来较多的直流分量，也不容易提取出同步信号来。 码型的变换设备应简单可靠 有一定噪声及码间干扰抵抗能力，这样便于实时监测传输系统信号的传输质量，有利于基带传输系统的维护与使用 常见数字基带信号波形 单极性编码 数字编码用电压改变来指示比特位的变化 单极性编码只使用一个电压值。代表二进制中的一个状态，而以零电压代表另一个状态。 占空比100%，占用带宽最小，效率最高。 单极性编码能耗小，且实现简单廉价。 两个问题使得单极性编码较少采用： 直流分量 单极性信号平均振幅不为零，含有直流分量，不能在没有处理直流分量能力的媒质（如微波）上传输 同步 当连续0或连续1时电压不变，接收端无法知道每比特的开始和结束；而且传输时延会使时序失步 ，使连续0/1状态的数目被误识。通常需外加同步定时脉冲传送线路，从而使系统成本增加。 占空比：为脉冲宽度τ与码元宽度Ts之比(τ/Ts),如图所示 单极性编码与极化编码 极化编码分类图 极化编码 极化编码使用一正一负两个电压值代表二进制比特值。 比单极性编码平均电压值下降，减轻了直流分量，尤其是在双相位编码方法中，每个比特均含有正电压与负电压，彻底解决了直流分量问题。 在极化编码各种变型中，只讨论三类最普遍的： 非归零制 NRZ 非归零电平编码NRZ-L 非归零反相编码NRZ-I 归零制 RZ 双相位制 曼彻斯特编码 用于以太(Ethernet)局域网中 差分曼彻斯特编码 用于令牌环(To