华东理工大学《通信原理》第六章 (数字基带传输1).

RZ
A
(单极性）
0
t
Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb
•占空比：/Tb
•可直接提取位定时信息，是其它信号提取同步信号需 要的一种过渡码型
9
双极性归零
11 0
RZ
A
(双极性）
1 01
0
t
-A
Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb
• 占空比：/Tb
• 相邻脉冲间必有零电位区域存在。因此，接收端容易识 别出每个码元的起止时刻，使收发双方保持正确的位同步。
14
HDB3码（三阶高密度双极性码）
AMI码改进型，保持AMI码的优点克服其缺点 编码规则：
• 检查消息码中连“0”的个数； • 连“0”数目超过3时，定义为B00V， • V与前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同，且要
求相邻V码极性交替。 • 当不满足上述条件时，用B调节； • V码后面的传号码极性需交替；
1——正负脉冲表示（10） 或 0——正负脉冲表示（10） 0——负正脉冲表示（01） 1——负正脉冲表示（01）
曼彻斯特码 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0
二进制数据
1
1
1
01
0
信号波形
Tb
2Tb
3Tb 4Tb
5Tb 6Tb
Hale Waihona Puke Baidu
18
• 仅有两个电平； • 无直流，正负电平各占一半； • 有位定时信息，每个码元中心均存在电平跳变； • 00 11是禁用码组，这样就不会出现3个或更多的连 码，因此，可实现宏观检错。这个优点是用频带加倍 来换取的； • 需要的带宽要宽些； • 常用于本地局域网中；
字。
原代码 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0
原代码 00 01
+模式 -+ 0+
-模式 -+ 0-
0 +-++- -0 +0+- -+ 0 --++- +0 -0+- -+
10
+0
-0
11
+-
+-
·足够的定时分量； ·无直流成分； ·需提供分组信息，
建立帧同步；
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双相码（曼彻斯特码）
10
差分码
NRZ(M)：传号差分，1——相邻码元电平极性改变；
0——相邻码元电平极性不改变
1 1 01 01
NRZ(M)
A
(单极性）
0
t
Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb
NRZ(S)：空号差分，1——相邻码元电平极性不改变；
NRZ(S) (单极性）
0——相邻码元电平极性改变
A1
1
01 01
波形成形：改变输入信号的 波形，使波形平滑，更适合信道 传输
3
g(t)
bn
t Tb
1 11
an +1 +1 +1
an (t nTs )
01 0 0 1 -1 +1 -1 -1 +1
A
s (t )
-A
4
g(t)
t Tb
bn 1 1 1 0 an +1 +1 +1 -1
15
HDB3码
• 有检错能力 • 无直流分量 • 解决了连“0”时位定时信息提取困难 • B码和V码各自保持极性交替变化，以确保无直流分量 • （欧洲系列）A律PCM一、二、三次群接口码型
16
PST码（成对选择三进码）
编码方法：将二进制的代码划分成2个码元为一组
的码组序列，然后再把每一码组编程两个三进制数
第六章 数字基带传输系统
数字基带信号及其频谱特性 基带传输常用码型 基带传输系统模型与码间干扰 无码间干扰的基带传输特性 部分响应系统 无码间干扰基带系统的抗噪声性能 眼图
1
6.1 引言
信源
波形 或数据
信宿
信源 信道 脉冲 带通 编码 编码 调制 调制
bn
比特流
bˆn
s (t )
数字基 带信号
数字带 通信号
an (t nTs )
cA
s (t )
0 Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb
基带传输的两个 问题： •传输码型的选择 •基带脉冲的选择
t
5
6.2 数字基带信号及常用码型
传输码（线路码）型的设计原则
能从其相应的基带信号中获取定时信息 相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分； 不受信息源统计特性的影响； 功率谱主瓣宽度窄，节省传输带宽； 具有内在的检错能力； 编译码简单，降低通信延时和成本；
基带脉冲的选择—所选码型电波形的选择
（为方便起见，下面在介绍常用的码形时脉冲的波形我们都采用方波表 示。当然，脉冲的波形可以是方波，升余弦、三角波等。）
6
单极性不归零
1 1 01 01
NRZ
A
(单极性）
0
t
Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb
–有丰富的低频乃至直流分量，不适应交流耦合的远距离传输，仅
0 Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb
t
11
多元码
•多个二进制符号对应一个脉冲码元波形
•与二元码传输相比，在波特率相同（带宽相同）的情况下， 多元码的比特率是二元码的log2M倍。
11
+3A
10 10 +A
01
-A
01 01
-3A
00
4电平波形
12
传号交替反转码（AMI）
1——交替的用+1，-1的归零码表示 0——用0电平表示
r (t )
信源 译码
信道 译码
检测
解调
数字通信系统一般模型
信道
干扰 与噪声
2
数字基带信号产生模型
{bn} 线路 {an} 窄脉冲
编码
生成器
g(t) G() 波形成形 s(t) 滤波器
脉冲调制
an (t nTs )
线路编码：改变输入数字信号的码型，使其适合于信道传输， 如将含直流的单极性转为不含直流的双极性码
适用于计算机内部或近距传输
–出现长“0”或长“1”时，电平固定不变，不能提取位定时信息
–每个“1”和“0”相互独立，无错误检测能力
–单极性码传输时需要信道一端接地，不能用两根芯线均不接地的 电缆传输
–接收单极性码，判决电平A/2，信道衰减，不存在最佳判决电平
–易于用TTL、CMOS电路产生
7
双极性不归零
1 1 01 01
NRZ
A
(双极性）
0
t
Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb
-A
无直流（PO=P1） 可在不需要接地的电缆中传输 判决电平0，最佳判决门限 出现长“0”或长“1”时，不能提取位定时信息 CCITT的V系列接口标准或RS-232接口标准
8
单极性归零
1 1 0 1 0 1
AMI
01
-1
0
1
00
-1
二进制数据 0
1
1
0100
1
信号 波形
Tb
2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb 7Tb
13
传号交替反转码（AMI）
• 有检测错误的能力：传号交替反转的规则 • 无直流分量，低频分量较小 • 将其经过全波整流变为单极性归0码，就可以提取位定时 信息。 • 当出现长零时，提取位定时信息困难，解决办法是采用 HDB3码。 • （北美系列）PCM一、二、三次群接口码型