数字基带传输常用码型 ppt课件

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通信原理 第6章_数字信号的基带传输

通信原理 第6章_数字信号的基带传输

功率谱密度为:
T P(f) S
Sa2
fT
(S
)
S
4
2
0.6 0.4 0.25 0.2
0
2.0
单极性不归零
1.5
P= 0.5
1.0
0.5
0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 f/fb
0
双极性不归零 P= 0.5
0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 f/fb
0.12
0.08 0.0625
0.04
单极性归零 0.0507 半占空P= 0.5
1
Sa2 (m
)
(
f
16
2
16 m
2
mfs )
TS Sa2 (fTS ) 1 ( f ) 1 Sa2 (m ) ( f
16
2 16
16 m奇数
2
mfs )
4、双极性归零码
∵ g1(t)= Gτ(t), g2(t)= - Gτ(t),τ=TS /2,

,G2(f)=- G1(f)
且当信源等概 p=1/2时,单双极性归零码的
差分码或相对码(Differential encoding): 差分码又称为相对码,特征是:不用电平的绝对值 而用电平的相对变化传0、1符号。
原始代码 1 1 0 1 0 0 1
传号差分码
“1变0不变”,
TS
空号差分码
“0变1不变”
TS
多电平波形
0 0 0 1 0 1 10 0 0 1 1 11
Ts Ts
习题6-1
设二进制符号序列为110010001110,试以 矩形脉冲为例,分别画出相应的单极性波 形,双极性波形,单极性归零波形,双极 性归零波形,二进制差分波形及八电平波 形。

第五章数字基带传输系统

第五章数字基带传输系统
利用部分响应波形进行传送的基带传输系 统称为部分响应系统。

25
例 两个时间间隔为一个码元时间Ts的 sinx/x波形相加。
cos t / Ts g (t ) [ ] 2 2 1 4t / Ts 4
2T cos Ts s 2 G ( ) 0


9
4)尽可能提高传输码型的传输效率. 5)具有内在的检错能力.
AMI码 Alternate Mark Inversion 0→0 , 1交替变换为+1,-1的归零码,通常脉冲宽度为码 元周期之半. 消息 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 AMI码 +1 0 0 -1 +1 0 0 0 -1 +1 -1 特点: 基带信号正、负脉冲交替,0电位保持不 变 — 无直流成分 二进制符号序列 — 三进制符号序列 (一位)二进制符号 — (一位)三进制符号(1B/1T码 型)
第五章 数字基带传输系统
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7
1
数字基带信号 基带传输的常用码型 基带脉冲传输与码间干扰 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
5.1 数字基带信号


数字基带信号波形 在传输距离不远的有线信道, 数字基带信号可 直接传送. 任何数字传输系统均可等效为基带传输系统 组成基带信号的单个码元可以是矩形、升余 弦脉冲、高斯形脉冲、半余弦脉冲等。

Ts

Ts
g ( 0)
26
4

Ts g ( ) 1 2
kTs g( )0 2
k 3,5,
a0
a1
a2
27

基带传输的常用码型

基带传输的常用码型

常见的线路码型有以下几种:
信息代码: 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
AMI码
(Bipolar RZ)
HDB3码
+V
&码)
编码规则: 遇数字‘1’ 正负电平交替;遇数字‘0’ 为0电平。 实际上是把二进制脉冲序列变为三电平的符号序列。
优点:极性交替反转,所以无直流分量(包括在“1”、“0” 码不等概率情况下)。
缺点:可能出现长的连0串,会造成提取定时信号的困难。
2. 三阶高密度双极性码(HDB3)
HDB3码是在AMI码基础上为克服长连“0”码而改进 的一种码型。
编码规则:
(1)先把信息代码变成AMI码;
(2)当出现4个或4个以上连0码时,则在第4个0码处添 加脉冲,称为破坏脉冲,用V表示。
(3)为保证无直流,V脉冲应正负交替插入;为此当相 邻V码间有偶数个“1”时,将后面的连“0”串中的第1 个“0”编码为B符号,B符号的极性与前一非“0”码的 极性相反,而B符号后的V码与B符号的极性相同.
3. CMI码
编码规则: “1”码交替用“00”和“11”表示;“0”码用“01”
表示。
4. 数字双相码( Manchester)码
每个码元用两个连续极性相反的脉冲来表示。如 “1”码用正、负脉冲表示,“0”码用负、正脉冲表示。
现代通信原理
现代通信原理
基带传输的常用码型
数字基带信号通常是在电缆线路中传输,为了克服传 输损耗,对传输码型的选择主要考虑以下几点: (1) 码型中无直流分量; 低频、高频分量尽量少; (2) 码型中应包含定时信息, 以便定时提取; (3) 码型变换设备要简单可靠; (4) 码型具有一定检错能力; (5)尽可能提高线路码的编码效率,即提高传输效率。

现代通信技术5PPT课件

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双相码的一Байду номын сангаас变形。
1:用电压跳变表示,10或01均可
0:单个消息0不产生电位变化,
优点: 无直流成分 低频分量少 频带窄 易于提取同步信号
3.Manchester双相码
• 编码规则
1100101 10 10 01 01 10 01 10
• 特点:1) 仅两电平 2) 有足够的定时信息;无直流;编码简单 3) 缺点:频带利用率低
编码规则:
4、米勒码

01 11 10 01 11 10 01
数字信号的基带传输
❖ 基带——由消息转换而来的原始信号所固有的频带, 即未经调制变换的信号所占的频带
基带信号------由于未经调制的脉冲电信号所占据的 频带通常从直流和低频开始,因而称为数字基带信号 ❖ 基带传输——不搬移基带信号的频谱而直接进行传 输的方式
基本表述
❖ 基带是指未经调制变换的信号所占的频带 ❖ 基带信号是指高限频率与低限频率之比远大于1的信
号 ❖ 基带传输是指不搬移基带信号频谱的传输方式。
基带传输系统所涉及的技术问题: ❖ 信号类型(传输码型) ❖ 码间串扰 ❖ 实现无串扰传输的理想条件 ❖ 克服和减少码间串扰的具体措施等
数字基带传输的基本概念
❖ 数字通信的范畴 ❖ 数字通信系统的优越性
抗噪、处理、存储、交换、加密…. ❖ 数字信号的产生
-----来自数据终端的序列 -----来自模拟信号数字化后的序列等 ❖ 数字信号传输的特点 -----包含丰富的低频分量甚至直流分量
数字基带传输的基本概念
数字信号的传输方式
1. 基带传输 ❖ 从数字通信终端送出的数字信号(其频谱范围从零开始),
称基带信号;用基带信号直接进行传输,称为基带传输 。基 带信号频率较低,很难实现远距离传输; 在某些低通型有线 信道适用。 ❖ 如:内部总线、局域网 2.频带传输: ❖ 大多数信道是带通型信道,数字基带信号必须经过载波调制, 把频谱搬移到高频载波传输。 ❖ 实质:在发送端采用调制手段对数字信号进行某种变换,将 代表数据的二进制“1”和“0”,变换成具有一定频带范围 的模拟信号,以适应在模拟信道上传输。

138_(精选)通信原理及System View仿真测试第6章 数字基带传输系统课件

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第6章 数字基带传输系统
(1) 码型中应不含直流分量, 且低频分量尽量少。 (2) 码型中高频分量尽量少, 以便节省传输频带和减小串 扰。 所谓串扰, 是指同一电缆内不同线对之间的相互干扰。 基带信号的高频分量越大, 对邻近线产生的干扰越严重。 (3) 信号的抗噪声能力要强。 产生误码时, 在译码中产 生误码扩散的影响越小越好。 (4) 码型中应包含定时信息, 这样有利于提取位同步信 号。 (5) 编码方案要能适用于信源变化, 与信源的统计特性 无关。
第6章 数字基带传输系统
图6-3 双极性和单极性波形的SystemView仿真模型
第6章 数字基带传输系统
图6-4 双极性不归零和归零信号的波形
第6章 数字基带传输系统
图6-5 单极性不归零和归零信号的波形
第6章 数字基带传输系统
6.2 基带传输的常用码型
6.2.1 传输码的码型选择原则
传输码又称为线路码, 它的结构将取决于实际信道的 特性和系统工作的条件。 由于不同的码型具有不同的特性, 因此在设计适合于给定信道传输特性的码型时, 通常需要 遵循以下原则:

同理, 可以分析出RZ的功率谱为
第6章 数字基带传输系统
第6章 数字基带传输系统
例6-2 求双极性波形矩形脉冲序列的功率谱。 解: 对BNRZ, 设 则由式(6-5)和式(6-8)知, 其功率谱密度为
第6章 数字基带传输系统
当P=0.5时 Ps(f)=fs|G(f)|2 其中, G(f)是g(t)的傅里叶变换, 经计算
第6章 数字基带传输系统
图6-6 AMI码图形
第6章 数字基带传输系统
AMI码为三元码, 伪三进制。 其优点有: (1) “0”、 “1”不等概率出现时也无直流。 (2) 零频附近的低频分量小。 因此, 对具有变压器或 者其他交流耦合的传输信道来说, 不易受隔直特性的影响。 (3) 整流后即为RZ码。 (4) 若接收端收到的码元极性与发送端的完全相反, 也 能正确判决。 AMI码的缺点是, 连0码多时, AMI整流后的RZ码连0 也多, 不利于提取位同步信号。

数字基带传输常用码型

数字基带传输常用码型
特点:当出现长串连“1”时,归零码仍有明显 的码元间隔,有利于提取同步信息。
差分码:不是用脉冲的绝对电平来表示“0” 码和“1”码,而是利用相邻前后码元电平的 相对变化来传送信息。分为“1”差分码和 “0”差分码两种。 特点:当传输系统中某些环节引起基带信 号反相时,也不会影响接收的结果,多用 于数字相位调制。
双极性不归零码:用正电平表示“1”码,用 负电平表示“0”码,正和负的幅值相等 。 特点:不含直流分量;抗干扰性能好;但 不能直接提取同步信息。
单双极性归零码:使用了正、负和零三个电平, 信号本身携带同步信息,解决了同步问题。缺点 是编码一个比特,需要两次信号变化,增加了占 用带宽,且线路上的平均电压值还不为零。
三元码
三元码是指利用信号幅度的三种取值+1、0、 -1来表示二进制数“1”和“0”。
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
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 单个0:不跃变,且相邻码元边界也不跃变 “0” 00 例: 两个0:第2个0边界跃变,即: 或11
二进制
1
10 01
1
10 10
0
01 00
1
10 01
0
01 11

常用数字基带传输码型常用数字基带传输码型常用数字基带传输码型

常用数字基带传输码型常用数字基带传输码型常用数字基带传输码型

数字基带传输的基本原理
• 数字传输:选择一组离散的波形表示数字信息 • 数字基带传输与数字调制传输
– 来自数据终端的原始数据信号,(计算机输出的二进制序列, 电传机输出,PCM,ΔM序列等数字信号) 这些信号往往包 含丰富的低频分量,甚至直流分量,称之为数字基带信号。 这些信号未经频谱搬移直接在具有低通特性的信道中传输, 称为数字基带传输。把频谱调制搬移后的传输,称为数字调 制(载波、频带)传输。
常用数字基带传输码型
二进制代码 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
6.AMI码
7.HDB3码 分相码bi Manchester ler码
10.CMI码
+E
0
-E
+V
+E
0
-E
01000011000001010
+E
0
-B -V
-E
+E 0 -E
+E 0 -E
选择数字基带传输码型的考虑
• 能从基带信号中获取定时信息 • 占用的带宽尽可能的窄 • 不受信源统计特性的影响 • 尽可能地提高传输码型的传输效率 • 具有内在的纠错能力
常用数字基带传输码型
二进制代码 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
+E 1.单极性(NRZ)
0
• 具有一定的检错性能
常用数字基带传输码型
二进制代码 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
6.AMI码
7.HDB3码 分相码bi Manchester ler码
10.CMI码
+E 0
-E
+E 0

数字基带信号的码型课件

数字基带信号的码型课件

9.1.2 二元码
常见的几种二元码:
❖ 1.单极性非归零码 ❖ 2.双极性非归零码 ❖ 3.单极性归零码 ❖ 4.差分码 ❖ 5.数字双相码 ❖ 6.传号反转码(CMI码) ❖ 7.密勒码(延迟调制码) ❖ 8.5B6B码
1.单极性非归零码
编码规则:
信号脉冲的低电平和高电平分别表示二进制代码“0”和“1”。
缺点:出现长串连“0”时,造成提取定时信号困难。
2.HDBn码
HDBn码是n阶高密度双极性码的缩写,解决AMI码 中连“0”码的问题,其中应用最广泛的是HDB3码。
HDB3编码规则:
(1)检测消息码中“0”的个数。当连“0”数目小于等 于3时,HDB3码与AMI码一样,+1与-1交替;
(2)当连“0”数目超过3时,将每4个连“0”化作一小
特点:没有直流分量;有频繁出现的波形跳变,便于恢复
定时信号;而且具有检错能力。
7.密勒码
编码规则:用码元周期中点出现跳变表示“1”,否
则表示“0”;但当出现连续“0”时,则在前一个 “0”结束(后一个“0”开始)时出现电平跳变。
特点:Miller码脉冲宽度最大为两个码元周期,最
小为一个码元周期,可以检测传输误码或线路故障。
variable count_mov : integer range 0 to 16; --移位计数器
begin
if start='0' then latch_cnt:='0';
--异步复位
latch_cfm:='0'; latch_sig:='0';
count_fri:=3;count_mov:=16;
latch_sig:=latch_dat(15); --二进制码高位移入latch_sig中
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数字基带信号传输系统常用码型
数字基带信号是用数字信息的电脉冲表示, 通常把数字信息的电脉冲的表示形式称为码 型。基带传输信号码型设计应考虑以下原则:
对于频带低端受限的信道传输,线路码型中不含 有直流分量和较少的低频分量;
便于从相应的基带信号中提取比特同步信息; 尽量减小码型频谱中的高频分量; 所选码型应具有纠错、检错能力; 码型变换设备要简单,易于实现。
双相码 密勒码
三元码
三元码是指利用信号幅度的三。
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
双相码:又称为分相码或曼彻斯特码。在 曼彻斯特编码中,每个比特中间引入跳变 来同时代表不同数值和同步信息。一个负 电平到正电平的跳变代表0,而一个正电平 到负电平的跳变则代表1。通过这种跳变使 曼彻斯特编码获得了同步信息和数字编码。
特点:只有两个电平;有足够的定时信息、 无直流、编码简单;缺点是带宽大
二元码
NRZ编码(单极性不归零编码 ):单极性不归零编码只 使用一个电压值,用高电平表示1,没电压表示0。该类型 的编码比较简单。在用数字信号传输数字数据时,信号的 电平是根据它所代表的二进制数值决定的。一个正电压值 代表“1”码,而一个负电压值代表“0”码,因而信号的电 平依赖于它所代表的数值。在FSK或PSK调制中几乎仅仅 使用NRZ编码。
CMI——反转码
编码: “1”交替用“11”和“00” “0”用“01”
例: 1 1 0 100 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) 具有一定的检错能力 3) 是CCITT推荐的PCM接口码型
Miller(密勒码/延迟调制码)
特点:含有直流分量,但不能提取同步信息。
双极性不归零码:用正电平表示“1”码,用 负电平表示“0”码,正和负的幅值相等 。
特点:不含直流分量;抗干扰性能好;但 不能直接提取同步信息。
单双极性归零码:使用了正、负 和零三个电平,
信号本身携带同步信息,解决了同步问题。缺点 是编码一个比特,需要两次信号变化,增加了占 用带宽,且线路上的平均电压值还不为零。
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
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
例:“0” 单两 个 0:个 0: 不第 跃 2个0变 边, 界且 跃边 相 变界 0邻 , 0或 也 码 1即 1不 元 :跃变
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
特点:当出现长串连“1”时,归零码仍有明显 的码元间隔,有利于提取同步信息。
差分码:不是用脉冲的绝对电平来表示“0” 码和“1”码,而是利用相邻前后码元电平的 相对变化来传送信息。分为“1”差分码和 “0”差分码两种。
特点:当传输系统中某些环节引起基带信
号反相时,也不会影响接收的结果,多用 于数字相位调制。
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