当前课程知识点：通信原理 > 第四章 数字基带传输系统 > 4.1 数字基带信号的常用码型 > 视频
同学们好
今天我们来介绍数字基带信号的常用码型
生活中
用网线连接的路由器和电脑
所构成的通信系统就是数字基带传输系统
网线中传输的就是基带信号
所谓的数字基带信号是直接来自信源或者经过编码的信号
通常包含较低的频率分量
有的甚至包含直流分量
例如计算机输出的0、1序列
就是数字基带信号
为了匹配信道特性
需要选择不同的传输波形来表示0、1
有时将这种传输波形称为传输码或者线路码
把这种变换叫做码变换
数字基带信号的码型种类繁多
下面仅以矩形脉冲组成的基带信号为例
介绍7种目前常用的二进制基本码型
单极性不归零码
波形如图所示
二进制符号1和0分别对应正电平和零电平
在整个码元持续时间电平保持不变
它有什么特点呢
根据信号与线性系统知识可知该码型占用频带窄
因为时域宽 频域窄
时域窄 频域宽
单极性信号有直流分量
无法使用交流耦合线路和设备
不能直接提取位同步信息
这一点将在下一节频谱分析中具体讲解
接收端抽样判决电路的判决电平设置与信道特性有关
所以相应的抗噪声性能较差
对号表示优点
差号表示缺点
此类码一般适合于计算机内部或导线连接的近距离传输
双极性不归零码
波形如图所示
脉冲的正负电平分别对应于二进制代码1和0
它的特点呢
前两点和单极性不归零码一致
当0、1符号等可能出现时无直流分量
这样
恢复信号的判决电平为0
因而不受信道特性变化的影响
抗干扰能力也较强
双极性不归零码是ITU-T的V系列接口码型
以及美国电工协会(EIA)制定的RS-232接口标准
单极性归零码波形与单极性不归零码波形的区别
是有电脉冲宽度小于码元宽度
有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平
所以称为归零码
主要特点
占用频带比前两者宽
存在直流分量
抗噪声性能差
但是
单极性归零波形可以直接提取同步信息
是其他码型提取同步信息时采用的一种过渡码型
即对于适合信道传输但不能直接提取同步信号的码型
可先变为单极性归零码
再提取同步信号
双极性归零码构成原理与单极性归零码相同
如图可见
１和０在传输线路上分别用正负脉冲表示
且相邻脉冲间必有零电平区域存在
它除了具有双极性不归零波形直流分量小和抗干扰能力强的特点外
还有利于同步脉冲的提取
因为正负脉冲前沿起了启动信号的作用
后沿起了终止信号的作用
因此应用比较广泛
差分码不是用码元本身的电平表示消息代码
而是用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息代码
编码口诀为遇到1状态翻转 遇到0状态不变
译码口诀呢
有变化为1 没变化为0
差分码也称相对码
而相应地我们前面介绍的单极性或双极性码为绝对码
用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响
特别是在相位调制系统中用于解决载波相位模糊问题
即使接收端收到的码元极性与发送端完全相反
也能正确地进行判决
AMI码是传号交替反转码
其编码规则是将二进制消息代码1
即传号
交替地变换为传输码的+1和-1
而0即空号保持不变
即0对应零电平
1对应极性交替的正负电平
这种码型实际上把二进制脉冲序列变为三电平的符号序列
其优点如下
在1、0码不等概率情况下
也无直流成分
且零频附近低频分量少
对具有变压器或其它交流隅合的传输信道来说
不易受隔直特性的影响
而在接收端全波整流后就能得到单极性码
从而提取定时信息
AMI码的编译码电路简单
便于利用传号极性交替规律观察误码的情况
即有一定的误码监测能力
若接收端收到的码元极性与发送端完全相反
也能正确判决
AMI码的不足
当出现连0串时
信号的电平长时间不跳变
造成提取定时信号的困难
解决连0码问题的有效方法之一是采用HDB3码
或者加扰码使用
码的全称是3阶高密度双极性码
它是AMI码的一种改进型
其目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点
使连0个数不超过3个
有利于同步信息的提取
编码规则如下
将原代码变为AMI码
出现4个以上含4个连0时
将第4个0改为破坏码V
V码极性与其前一个传号极性相同
V码极性也应交替
若不符合
则将后一个4连0的第一个0改为补信码B
B码极性与其前一个传号极性相反
检查传号含B码极性交替
破坏码V极性交替
V码和B码在传输时均是传号
即将V和B都改为1
完成编码
译码过程
检查相邻传号是否有相同极性
若无
则该码就是AMI码
将所有正负1变为1就是原始代码
若有极性相同
则检查期间有几个0
若有3个0
则将后一个传号改为0
若有2个0
则将前后两个传号都改为0
然后将所有正负1变为1就是原始代码
HDB3码的特点如下
无直流成分
低频分量少
打破长连0
便于位同步信息的提取
有一定的误码监测能力
编译码电路复杂
所以广泛应用于PCM系统
也是ITU-T推荐的使用的码型
同学们
今天学习了数字基带信号的常用码型
都掌握了吗
谢谢大家
-1.1 通信系统的基本概念
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--习题
-1.2 通信系统的组成
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-1.3 信息及其度量
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-1.4 通信系统的主要性能指标
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-讨论题：分析比较模拟通信和数字通信的各自有缺点和应用场景。
-课程思政
-课程使用教材
--教材介绍
-2.1 信道的基本概念
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-2.2 恒参信道分析
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-2.3 随参信道及其对所传信号的影响
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-2.4 随机过程基础
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-2.5 平稳随机过程
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-2.6 白噪声
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-2.7 高斯噪声
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-2.8 信号系统与噪声的关系
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-2.9 信道容量的概念
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-2.10 m序列的产生
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-2.11 m序列的性质
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-讨论题：结合实际生活或者工程实践，谈一下香农定理的意义所在。
-课程思政
-3.1 常规双边带调幅
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-3.2 抑制载波的双边带调制
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-3.3 单边带调制
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-3.4 残留边带调制
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-3.5 线性系统的抗噪声性能
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-3.6 角度调制的基本概念
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-3.7 频率调制FM
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-课程思政
-4.1 数字基带信号的常用码型
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-4.2 数字基带信号的频谱特性
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-4.3 数字基带传输系统
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-4.4 无码间串扰的基本思想
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-4.5 无码间串扰的基带传输系统
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-4.6 数字基带传输系统的性能分析
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-4.7 眼图
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-课程思政
-5.1 2ASK的基本原理
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-5.2 2ASK的抗噪声性能分析
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-5.3 2FSK的基本原理
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-5.4 2FSK的抗噪声性能分析
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-5.5 2PSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.6 2DPSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.7 二进制数字调制系统的性能比较
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-课程思政
-讨论题：2FSK信号的频谱的波峰有什么特点，与什么因素有关？
-6.1 假设检验模型
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-6.2 错误概率最小准则
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-6.3 二元确知信号的最佳接收机结构
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-6.4 匹配滤波器原理
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-6.5 匹配滤波器性质及应用
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-7.1 低通抽样定理
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-7.2 量化的基本概念和均匀量化
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-7.3 非均匀量化
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-7.4 13折线法的码位安排
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-7.5 简单增量调制
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-7.6 改进型增量调制
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-7.7 时分复用和多路数字电话系统
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-7.8 哈夫曼编码
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-8.1 信道编码基础
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-8.2 分类和工作方式
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-8.3 常用简单分组码
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-8.4 线性分组码的基本概念
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-8.5 线性分组码的矩阵描述
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-8.6 循环码的基本概念
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-8.7 循环码的矩阵描述
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-8.8 循环码代数形式的编译码
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-9.1 同步的定义与分类
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-9.2 载波同步
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-9.3 载波同步的性能分析
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-9.4 位同步
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-9.5 位同步的性能分析
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-9.6 群同步
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-9.7 群同步的性能分析
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