数字基带之
传输码和基带信号
1.基带信号
特点,
含有丰富的直流和低频成分,不适合于直接传输
结果,
产生严重的畸变
传输用的波形要求
( 1)代码:应编码用于传输用的码型 ——传输码型的选择
( 2)波形:电波形应该适应信道 ——基带脉冲的选择
2.传输码
又称线路码,取决于实际信道和系统工作的条件
特性和要求,
1) 能从相应的基带信号提取定时信息
2) 无直流成分、较少的低频成分
3) 不受信源变化影响
4) 较高的传输效率
5) 有检错能力
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
1,AMI码(传号交替反转码)
编码规则,
( 0称为空号,1称为传号)
0变为传输码 0
1交替变为传输码 +1,-1,+1,-1
例,1001100011→
+100-1+1000-1+1
特点,
1) 统计上无直流( +1-1交替)、低频成分小
2) 进行了二进制 → 三进制变化,即 1B/1T码型
3) 编 /译码电路简单
4) 便于观察误码( +1,-1不交替)
5) 缺点:可能出现长的 0串,提取定时信号困难
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
2,HDB3码 ——AMI改进码
三阶高密度双极性码
编码规则,
1) 先进行 AMI编码
2) 出现 4个连 0串,把第 4个 0变为于前一个非 0符号( ± 1)
同号的符号,称为破坏码 V(破坏交替)
3) 同时为保证 ± V交替(奇数个 0可以,偶数个不能)把第一
个 0变成 ± B( B与前一个非 0符号相反)
例,
基带二进制,1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
AMI码,-1 0 0 0 0+1 0 0 0 0 -1+1 0 0 0 0-1+1
HDB3码,-1 0 0 0-V+1 0 0 0+V -1+1-B 0 0-V+1-1
特点,
( 1)编码复杂、译码简单
( V和前一个非 0符号同号,∴ 破坏码容易找出,V前面 3个必
然是 0,B不影响译码)
( 2)是 CCITT推荐的码型
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
3,PST码(成对选择三进码)
编码规则,
二进制 2个码元为一组
每组码元对应两个三进制( +,-,0)
二进制
+模
-模
00
-+
-+
01
0+
0-
10
+0
-0
11
+-
+-
注意,
在单脉冲时( 10,01),
两种模式应该交换 ——防止直流
漂移
例,
01 00 11 10 10 11 00
+模 0+ -+ +- -0 +0 +- -+
特点,
1) 定时容易(码元同步)
2) 无直流
3) 缺点:有帧同步问题(分组通信时)
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
4,Manchester(曼彻斯特)双相码
编码,
二进制用 2个不同相位的二进制取代,
0→ 01
1→ 10
例,
1 1 0 0 1 0 1
10 10 01 01 10 01 10
特点,
1) 只有两个电平
2) 有足够的定时信息、无直流、编码简单
3) 缺点:带宽大
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
5,Miller(密勒码 /延迟调制码)
编码,
, 1”用码元持续中心点跃变表示,
即,01或 10,但保持边沿不跃变
?
?
?
1100020
00
或边界跃变,即:个:第两个
边界也不跃变:不跃变,且相邻码元单个”“
例,
二进制
1
1
0
1
0
0
1
0
双相码
10
10
01
10
01
01
10
01
密勒码
01
10
00
01
11
00
01
11
双相码
密勒码
双相码
密勒码
特点,
1) 双相码下降沿跃变
2) 适合低速基带信号
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
6,CMI——反转码
编码,
, 1”交替用,11”和,00”
,0”用,01”
例,
1 1 0 1 0 0 1 0
11 00 01 11 01 01 00 01
特点,
1) 有较多的电平跃变,定时信息丰富
2) 是 CCITT推荐的 PCM接口码型
综合
1.二元码
只有两电平的波形,
例如:单极性非归零码、双极性非归零码、单极型归零码,
双相码、反转码( CMI)、密勒码
nBmB码 ——分组码之一
编码,
原始信息码 n位二进制变成 m位二进制
一般,m>n∴ 新的码型有个,选一部分逐位分组码
例如:双相码、反转码( CMI)、密勒码为 1B2B码
光纤数字传输系统用 5B6B码
在低次群(码速低于 200Mb/s) 1B2B码还有较好的性能
高次群(三次、四次)采用 5B6B可以提高 20%的码速
2.三元码
信号幅度取值 +1,0,-1
例如,
( 1)传号交替反转码( AMI),HDB3——属于 1B1T码( 1位二
进制对应一位三进制)
( 2) 4B3T码
即,4个二进制对应 3个三进制,传输速率低,频带利用率
高
( 3) MS43,FOMOT——4B3T变形 ——用于高次群同轴电缆传
输
3.多元码
提高频带利用率
对 n位二进制,可以用 元码来传,理论上 M元码的频带是二
进制的 1/n
传输码和基带信号
1.基带信号
特点,
含有丰富的直流和低频成分,不适合于直接传输
结果,
产生严重的畸变
传输用的波形要求
( 1)代码:应编码用于传输用的码型 ——传输码型的选择
( 2)波形:电波形应该适应信道 ——基带脉冲的选择
2.传输码
又称线路码,取决于实际信道和系统工作的条件
特性和要求,
1) 能从相应的基带信号提取定时信息
2) 无直流成分、较少的低频成分
3) 不受信源变化影响
4) 较高的传输效率
5) 有检错能力
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
1,AMI码(传号交替反转码)
编码规则,
( 0称为空号,1称为传号)
0变为传输码 0
1交替变为传输码 +1,-1,+1,-1
例,1001100011→
+100-1+1000-1+1
特点,
1) 统计上无直流( +1-1交替)、低频成分小
2) 进行了二进制 → 三进制变化,即 1B/1T码型
3) 编 /译码电路简单
4) 便于观察误码( +1,-1不交替)
5) 缺点:可能出现长的 0串,提取定时信号困难
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
2,HDB3码 ——AMI改进码
三阶高密度双极性码
编码规则,
1) 先进行 AMI编码
2) 出现 4个连 0串,把第 4个 0变为于前一个非 0符号( ± 1)
同号的符号,称为破坏码 V(破坏交替)
3) 同时为保证 ± V交替(奇数个 0可以,偶数个不能)把第一
个 0变成 ± B( B与前一个非 0符号相反)
例,
基带二进制,1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
AMI码,-1 0 0 0 0+1 0 0 0 0 -1+1 0 0 0 0-1+1
HDB3码,-1 0 0 0-V+1 0 0 0+V -1+1-B 0 0-V+1-1
特点,
( 1)编码复杂、译码简单
( V和前一个非 0符号同号,∴ 破坏码容易找出,V前面 3个必
然是 0,B不影响译码)
( 2)是 CCITT推荐的码型
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
3,PST码(成对选择三进码)
编码规则,
二进制 2个码元为一组
每组码元对应两个三进制( +,-,0)
二进制
+模
-模
00
-+
-+
01
0+
0-
10
+0
-0
11
+-
+-
注意,
在单脉冲时( 10,01),
两种模式应该交换 ——防止直流
漂移
例,
01 00 11 10 10 11 00
+模 0+ -+ +- -0 +0 +- -+
特点,
1) 定时容易(码元同步)
2) 无直流
3) 缺点:有帧同步问题(分组通信时)
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
4,Manchester(曼彻斯特)双相码
编码,
二进制用 2个不同相位的二进制取代,
0→ 01
1→ 10
例,
1 1 0 0 1 0 1
10 10 01 01 10 01 10
特点,
1) 只有两个电平
2) 有足够的定时信息、无直流、编码简单
3) 缺点:带宽大
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
5,Miller(密勒码 /延迟调制码)
编码,
, 1”用码元持续中心点跃变表示,
即,01或 10,但保持边沿不跃变
?
?
?
1100020
00
或边界跃变,即:个:第两个
边界也不跃变:不跃变,且相邻码元单个”“
例,
二进制
1
1
0
1
0
0
1
0
双相码
10
10
01
10
01
01
10
01
密勒码
01
10
00
01
11
00
01
11
双相码
密勒码
双相码
密勒码
特点,
1) 双相码下降沿跃变
2) 适合低速基带信号
常
用
传
输
码
码
型——
CC
IT
T
建
议
的
接
口
码
型
6,CMI——反转码
编码,
, 1”交替用,11”和,00”
,0”用,01”
例,
1 1 0 1 0 0 1 0
11 00 01 11 01 01 00 01
特点,
1) 有较多的电平跃变,定时信息丰富
2) 是 CCITT推荐的 PCM接口码型
综合
1.二元码
只有两电平的波形,
例如:单极性非归零码、双极性非归零码、单极型归零码,
双相码、反转码( CMI)、密勒码
nBmB码 ——分组码之一
编码,
原始信息码 n位二进制变成 m位二进制
一般,m>n∴ 新的码型有个,选一部分逐位分组码
例如:双相码、反转码( CMI)、密勒码为 1B2B码
光纤数字传输系统用 5B6B码
在低次群(码速低于 200Mb/s) 1B2B码还有较好的性能
高次群(三次、四次)采用 5B6B可以提高 20%的码速
2.三元码
信号幅度取值 +1,0,-1
例如,
( 1)传号交替反转码( AMI),HDB3——属于 1B1T码( 1位二
进制对应一位三进制)
( 2) 4B3T码
即,4个二进制对应 3个三进制,传输速率低,频带利用率
高
( 3) MS43,FOMOT——4B3T变形 ——用于高次群同轴电缆传
输
3.多元码
提高频带利用率
对 n位二进制,可以用 元码来传,理论上 M元码的频带是二
进制的 1/n