双极性归零码不归零
数字通信技术第2章习题及答案
2-1什么是模拟信号的数字化传输？试述PAM通道、PCM通道、时分复用多路通信各自的含义及相互联系。
什么是模拟信号的数字化传输？模拟信号经过抽样、量化和编码把模拟信号转换为数字信号，用数字通信方式传输。
PCM通道：抽样、量化和编码。
主要通过3个步骤实现的。
1、抽样，根据抽样定理，只要对模拟信号抽样的次数大于模拟信号频率的2倍，就能通过滤波器将这个数字信号再无损伤的恢复到原来的模拟信号。
当然这个抽样间隔也就是抽样点的时间间隔要平均才行。
2、量化，就是把抽样出来的信号放到一个标准的图里去比对，根据标准把这个信号定义成多大，如5或10等等以及其他数值，PCM信号根据抽样出来的信号大小，把它一般定义为-127~+127之间。
3、编码，把经过量化的信号转换成数字编码。
如果是PCM的8位编码，5就可以转换成00000101，10就可以转换成00001010.等2-2 什么是低通型信号的抽样定理? 已抽样信号的频谱混叠是什么原因引起的?一个频带限制在（0，fH）赫内的时间连续信号m(t)如果以1／2 fH秒的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。
为了能恢复出原始话音信号，只要或就周期性的重复而不重叠，在接收端用一低通滤波器把原语音信号（0，fH）滤出，即完成原始话音信号的重建。
注意，若抽样间隔T变得大于则M(f )和ST(f )的卷积在相邻的周期内存在重叠（也称混叠），见图所示。
2-3 如果f s =4000Hz，话音信号的频带为0到5000 Hz，能否完成PAM通信？为什么？如何解决？不能完成，不符合抽样定理。
根据抽样定理，抽样频率fs >=5000*2Hz>=10000Hz。
才能完成PAM通信。
2-4 什么叫量化?为什么要进行量化?量化：利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化。
模拟信号进行抽样以后，其抽样值还是随机信号幅度连续变化的。
当这些连续变化的抽样值通过噪声信道传输时，接收端不能准确的估值所发送的抽样。
基于GUI的数字基带传输码型仿真采用Miller码CMI码双极性归零码双极性不归零码
《通信原理》CDIO项目设计总结报告项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码班级：班学号：姓名：年月日目录目录1.项目目的与要求..............................1.1项目目的1.2项目要求2.项目设计....................................2.1项目分析2.1.1 数字基带传输系统2.1.2 miller码2.1.3 CMI码2.1.4 双极性归零码2.1.5 双极性不归零码2.2 设计实现过程2.2.1 数字基带系统的实现2.2.2 miller码的实现2.2.3 CMI码的实现2.2.4 双极性归零码的实现2.2.5 双极性不归零码的实现2.3 实验结果及分析2.3.1 数字基带信号和miller码的对比：2.3.2 数字基带信号和CMI码的对比2.3.3 数字基带信号和双极性归零码的对比2.3.4 数字基带信号和双极性不归零码的对比3. 项目总结...................................4. 参考文献...................................1.项目目的与要求1.1项目目的1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码。
2.建立数字基带传输系统数学模型。
3.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。
4.对系统进行仿真、分析。
5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。
1.2项目要求1.建立数字基带传输系统数学模型。
2.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。
3.对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果。
4.将仿真结果与理论结果进行比较、分析。
2.项目设计2.1项目分析2.1.1 数字基带传输系统基带传输系统的基本组成如下图所示，它主要由信道信号形成器、信道、接受滤波器和抽样判决器。
通信原理实验报告
中南大学数字通信原理实验报告课程名称：数字通信原理实验班级：学号：姓名：指导教师：实验一数字基带信号一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线，打开电源开关。
2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ 码特点。
3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI 端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。
不归零编码
在传送分组时，USB应用了NRZI编码方式。
信号电平的一次反转代表1，电平不变化表示0，并且在表示完一个码元后，电压不需回到0不归零制编码是效率最高的编码缺点是存在发送方和接收方的同步问题单极性不归零码,无电压(也就是元电流)用来表示"0",而恒定的正电压用来表示"1"。
每一个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅度电平(即0.5)。
也就是说接收信号的值在0.5与1.0之间,就判为"1"码,如果在O与0.5之间就判为"0"码。
每秒钟发送的二进制码元数称为"码速"。
双极性不归零码,"1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电流,正和负的幅度相等,故称为双极性码。
此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。
以上两种编码,都是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性),以及发出正电流或负电流(双极性)。
每一位编码占用了全部码元的宽度,故这两种编码都属于全宽码,也称作不归零码NRZ (Non Return Zero)。
如果重复发送"1"码,势必要连续发送正电流;如果重复发送"0"码,势必要连续不送电流或连续发送负电流,这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙,不易区分识别。
归零码可以改善这种状况。
RZ,NRZ与NRZI编码解释RZ 编码（Return-to-zero Code），即归零编码。
在RZ 编码中，正电平代表逻辑1，负电平代表逻辑0，并且，每传输完一位数据，信号返回到零电平，也就是说，信号线上会出现 3 种电平：正电平、负电平、零电平：从图上就可以看出来，因为每位传输之后都要归零，所以接受者只要在信号归零后采样即可，这样就不在需要单独的时钟信号。
基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码CMI码双极性归零码双极性不归零码
基于G U I的数字基带传输码型仿真—采用M i l l e r码C M I码双极性归零码双极性不归零码文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）《通信原理》CDIO项目设计总结报告项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码班级：班学号：姓名：年月日目录目录1.项目目的与要求项目目的1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码。
2.建立数字基带传输系统数学模型。
3.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。
4.对系统进行仿真、分析。
5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。
项目要求1.建立数字基带传输系统数学模型。
2.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。
3.对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果。
4.将仿真结果与理论结果进行比较、分析。
2.项目设计项目分析数字基带传输系统基带传输系统的基本组成如下图所示，它主要由信道信号形成器、信道、接受滤波器和抽样判决器。
其中各部分的作用如下：脉冲形成器：基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，脉冲形成器的作用就是形成适合信道传输的基带信号，主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。
信道：它是允许基带信号通过的煤质。
信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，另外信道还会进入噪声。
接受滤波器：它的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。
抽样判决器：它是在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接受滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。
miller码密勒码又称为延迟调制码，是双相码的一种变形。
编码规则如下：“1”码用码元间隔中心点出现越变来表示，即用10或01表示。
实验一 数字信号源实验(1)
实验一数字信号源实验一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
3、掌握数字信号源电路组成原理。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、帧同步信号（FS）、位同步时钟（BS）。
2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。
3、学习电路原理图。
三、基本原理本模块是实验系统中数字信号源，即发送端，其原理方框图如图1-1所示。
本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。
帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。
发光二极管亮状态表示‘1’码，熄状态表示‘0’码。
本模块有以下测试点及输入输出点：∙ CLK-OUT 时钟信号测试点，输出信号频率为4.433619MHz ∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点，频率为170.5KHz ∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点,频率为7.1KHz∙ NRZ-OUT NRZ信号输出点/测试点图1-3为数字信源模块的电原理图。
图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关系如下：∙晶振CRY：晶体；U1：反相器7404∙分频器US2：计数器74161；US3：计数器74193；US4：计数器40160∙并行码产生器KS1、KS2、KS3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对应∙八选一US5、US6、US7：8位数据选择器4512∙三选一US8：8位数据选择器4512∙倒相器US10：非门74HC04∙抽样US9：D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。
（1）分频器74161进行13分频，输出信号频率为341kHz。
不归零码NRZ码
不归零编码NRZ信号电平的一次反转代表1,电平不变化表示0,并且在表示完一个码元后,电压不需回到0不归零制编码就是效率最高的编码缺点就是存在发送方与接收方的同步问题单极性不归零码,无电压(也就就是元电流)用来表示"0",而恒定的正电压用来表示"1"。
每一个码元时间的中间点就是采样时间,判决门限为半幅度电平(即0、5)。
也就就是说接收信号的值在0、5与1、0之间,就判为"1"码,如果在O与0、5之间就判为"0"码。
每秒钟发送的二进制码元数称为"码速"。
双极性不归零码,"1"码与"0"码都有电流,但就是"1"码就是正电流,"0"码就是负电流,正与负的幅度相等,故称为双极性码。
此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。
以上两种编码,都就是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性),以及发出正电流或负电流(双极性)。
每一位编码占用了全部码元的宽度,故这两种编码都属于全宽码,也称作不归零码NRZ (Non Return Zero)。
如果重复发送"1"码,势必要连续发送正电流;如果重复发送"0"码,势必要连续不送电流或连续发送负电流,这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙,不易区分识别。
归零码可以改善这种状况。
NRZ与NRZI编码解释RZ 编码(Return-to-zero Code),即归零编码。
在 RZ 编码中,正电平代表逻辑 1,负电平代表逻辑 0,并且,每传输完一位数据,信号返回到零电平,也就就是说,信号线上会出现 3 种电平:正电平、负电平、零电平:从图上就可以瞧出来,因为每位传输之后都要归零,所以接受者只要在信号归零后采样即可,这样就不在需要单独的时钟信号。
通信原理(虚拟仿真实验)
实验五双极性不归零码一、实验目的1.掌握双极性不归零码的基本特征2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析二、实验仪器1.序列码产生器2.单极性不归零码编码器3.双极性不归零码编码器4.示波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。
四、实验步骤1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。
2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。
3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.图3.5-1 双极性不归零码实验框图实验五步骤2图N=128实验五步骤3图N=64N=256六、实验报告（1）分析双极性不归零码波形及功率谱。
（2）总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法。
实验六一、实验目的1.掌握双极性归零码的基本特征2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量方法3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析二、实验仪器1.序列码产生器2.单极性不归零码编码器3.双极性归零码编码器4.示波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性归零码是二进制码0 和1 分别对应于正和负电平的波形的编码，在每个码之间都有间隙产生．这种码既具有双极性特性，又具有归零的特性．双极性归零码的特点是：接收端根据接收波形归于零电平就可以判决1 比特的信息已接收完毕，然后准备下一比特信息的接收，因此发送端不必按一定的周期发送信息．可以认为正负脉冲的前沿起了起动信号的作用，后沿起了终止信号的作用．因此可以经常保持正确的比特同步．即收发之间元需特别的定时，且各符号独立地构成起止方式，此方式也叫做自同步方式．由于这一特性，双极性归零码的应用十分广泛。
主观题复习资料(作图,编码,综合)2015-2016
1. 掌握单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码及差分码的波形2. 掌握AMI 、HDB3、CMI 码变换及波形3. 掌握单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码功率谱图及直流分量、定时分量4. 掌握FSK ，B 方式2PSK ，码反变换2DPSK 调制和相干解调原理框图，以及相干解调各个点的波形图5.掌握OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形图及频带利用率6.基带双极性系统12e P erfc =，基带单极性系统12e P erfc = 7.二进制数字带通信号误码率8. 2ASK 系统和2PSK(2DPSK)系统的频带宽度2ASK 2PSK 2DPSK 2B B B B R === 2FSK 系统的频带宽度 2FSK 212B B f f R =-+9.10. 如果A 律13折线编码器的过载电压为4.096V 。
试求：（1）取样值为3.01V 时，求编码器输出二进制码组；（2）该二进制码组传输到接收端，求译码后的电平值及电压误差。
解：（1） 由4.096V= 2048∆，得2mV ∆=，故3.011505V =∆设码组的8位码分别为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8，已知抽样值1505I ω=+∆① 确定极性码C 1：因为输入信号抽样值为正，故极性码C 1=1。
② 确定段落码C 2C 3C 4： 10241505∆<∆故，信号落于第8段落，C 2C 3C 4=111③ 确定段内码C 5C 6C 7C 8：因为第8段起始电平为1024Δ，该段内的16个量化间隔均为64Δ。
(1024764321)1505I ω=+⨯++∆=∆故，输入信号处于第8段落中第8个量化间隔，C 5C 6C 7C 8=0111 所以，编码器输出码组为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8=111101112DPSK2PSK 2FSK 2ASK 非相干解调相干解调⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛421r erfc 421r e -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛221r erfc 221r e -()r erfc 21()r erfcr e -21（2）因为量化误差为：+1Δ ，该二进制码组传输到接收端，译码后的电平值为：15040.002 3.008(V)⨯=电压误差为12mV ∆=。
数字信号处理 简答题
简答题（为考虑全面性，这里写的比较详细）1、请简述单极性非归零（NRZ）码与单极性归零（RZ）码的编码原理及各自特点。
答：单极性非归零（ NRZ ）码是指在表示一个码元时，二进制符号“1”和“0” 分别对应基带信号的正电平和零电平，在整个码元持续时间内，电平保持不变，如图4-1（a）所示。
单极性 NRZ 码具有如下特点：（ 1 ）发送能量大，有利于提高接收端信噪比；（ 2 ）在信道上占用频带较窄；（ 3 ）有直流分量，将导致信号的失真与畸变；且由于直流分量的存在，无法使用一些交流耦合的线路和设备；（ 4 ）不能直接提取位同步信息（稍后将通过例题予以说明）；（ 5 ）抗噪性能差。
接收单极性 NRZ 码的判决电平应取“1”码电平的一半。
由于信道衰减或特性随各种因素变化时，接收波形的振幅和宽度容易变化，因而判决门限不能稳定在最佳电平，使抗噪性能变坏；（ 6 ）传输时需一端接地。
由于单极性 NRZ 码的诸多缺点，基带数字信号传输中很少采用这种码型，它只适合极短距离传输。
单极性归零（ RZ ）码是指它的有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电平，即还没有到一个码元终止时刻就回到零值的码型。
例如在传送“l”码时发送1个宽度小于码元持续时间的归零脉冲；在传送“0”码时不发送脉冲。
脉冲宽度与码元宽度之比叫占空比，如图4-1（c）所示。
单极性 RZ 码与单极性 NRZ 码比较，缺点是发送能量小、占用频带宽，主要优点是可以直接提取同步信号。
此优点虽不意味着单极性归零码能广泛应用到信道上传输，但它却是其它码型提取同步信号需采用的一个过渡码型。
即对于适合信道传输的，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。
2、简述双极性非归零码与双极性归零码编码原理与特点答：双极性非归零（ NRZ ）码是指在该编码中，“1”和“0”分别对应正、负电平，如图4-1(b)所示。
其特点除与单极性 NRZ 码特点（ 1 ）、（ 2 ）、（ 4 ）相同外，还有以下特点：（ 1 ）直流分量小。
基带传输的常用码型
基带传输的常用码型有：
1. 双极性不归零码：“1”码和“0”码都有电流，“1”为正电流，“0”为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。
其优点是抗噪能力强一些，缺点是生成电路需要正负双电源供电。
2. 单极性不归零码：无电压表示“0”，恒定正电压表示“1”，每个码元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平。
单极性的优点是可以采用单电源供电，缺点是具有直流分量，只能在直流耦合的电路中使用。
3. 双极性归零码：在每一码元时间间隔内，当发“1”时，发出正向窄脉冲；当发“0”时，则发出负向窄脉冲。
两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的中心。
4. 单极性归零码：在每一码元时间间隔内，有一半的时间发出正电流，而另一半时间则不发出电流表示二进制数“1”。
整个码元时间间隔内无电流发出表示二进制数“0”。
5. 曼彻斯特编码：在曼彻斯特编码中，每个二进制位(码元)的中间都有电压跳变。
用电压的正跳变表示“0”，电压的负跳变表示“1”。
此外，还有差分码、密勒码、CMI码、AMI码、HDB3码等基带传输的常用码型。
您可以咨询专业人士获取详细信息。
数字基带信号的码型实验(含总结)
实验报告20 年度春季学期数字通信原理课程名称实验一数字基带信号的码型实验名称实验1实验名称：数字基带信号码型实验目的：学会使用MATLAB，绘制基本的基带信号码型，分析其功率谱。
实验要求：1.绘制信息为11001011的常用码型（单极性不归零码、双极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码和差分曼彻斯特码）2.画出双极性信号的功率谱密度。
实验过程：首先我先从网上下载、安装了MATLAB，并熟悉了一下基本的操作方法，然后跟着老师给我们的实验指导书以及实验的PPT一步一步的进行了操作。
第一，我利用编写的代码绘制了单极性不归零码的码型第二，我绘制了双极性不归零码，将单极性不归零代码里的y((i-1)*t0+j)=0;中的0改为-1。
第三，我绘制了单极性归零码第四，我绘制了双极性归零码第五，我绘制了差分曼彻斯特码第六，我学会了绘制功率谱密度图像，并绘制出了双极性归零码的功率谱密度图像。
实验小结其实我下载MATLAB这个软件已经很久了，但是一直都没有真正的去使用过它，也可以说其实这个软件完全成为了我的电脑中的“僵尸软件”。
但是通过数据通信的这个实验虽然没有对这个软件达到精通的程度，但却让我真正学到了如何使用这个软件，也从另一个方面像我介绍了这个软件。
在实验中我也碰到了很多的困难，例如一开始不知道在哪里打代码而老师给的教学PPT也只是针对这我们实验室的电脑，所以我又自己上网找了一些学习的资料来辅助我学习使用这款软件。
虽然遇到了种种困难但最后还是在磕磕碰碰中完成了这次的实验并且我认为这次实验真的让我收获了很多课堂上不能学到的知识，增强了我对与课本上的知识的理解程度。
所以在实验下课时，我们都久久没有回过神来，恋恋不舍的离开了实验室，大家还在边走边讨论自己在实验时所遇到的困难，这种学习氛围我认为是上课所达不到的。
期待下一次的实验。
实验15、码型变换_
实验 15 码型变换一、实验目的1.熟悉 RZ、BNRZ、BRZ、CMI、曼彻斯特、密勒、PST 码型变换原理及工作过程；2.观察数字基带信号的码型变换测量点波形。
二、实验工作原理1.码型变换原则在实际的基带传输系统中，在选择传输码型时，一般应考虑以下原则：(1).不含直流，且低频分量尽量少；(2).应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号； (3).功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；(4).不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；(5).具有内在的检错能力，即码型具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观检测；(6).编译码简单，以降低通信延时和成本。
2.常见码型变换类型(1)单极性不归零码（NRZ 码）单极性不归零码中，二进制代码“1”用幅度为E的正电平表示，“0”用零电平表示，如下图所示。
单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号。
图 15-1 单极性不归零码示意图(2)双极性不归零码（BNRZ 码）二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示，如下图所示，当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。
图 15-2 双极性不归零码(3)单极性归零码（RZ 码）单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平，如下图所示。
单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。
图 15-3 单极性归零码(4)双极性归零码（BRZ 码）它是双极性码的归零形式，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平，如下图所示。
图 15-4 双极性归零码(5)曼彻斯特码曼彻斯特码又称为数字双相码，它用一个周期的正负对称方波表示“0”，而用其反相波形表示“1”。
编码规则之一是：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示，如下图所示。
例如：图 15-5 曼彻斯特编码(6)密勒码米勒（Miller）码又称延迟调制码，它是双向码的在一种变形。
数字基带信号实验报告
数字基带信号实验报告指导老师：李敏姓名：学号：试验一数字基带信号一、试验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌控AMI、HDB3码的编码规章。
3、掌控从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌控集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3〔AMI〕编译码集成电路CD22103。
二、试验内容1、用示波器观测单极性非归零码〔NRZ〕、传号交替反转码〔AMI〕、三阶高密度双极性码〔HDB3〕、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观测从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观测HDB3、AMI译码输出波形。
三、试验步骤本试验运用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1、熟识数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线，打开电源开关。
2、用示波器观测数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在试验板任何位置的GND点均可，进行以下观测：〔1〕示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对比发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作〔1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄〕；〔2〕用开关K1产生代码×1110010〔×为任意代码，1110010为7位帧同步码〕，K2、K3产生任意信息代码，观测本试验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。
3、用示波器观测HDB3编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
〔1〕示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观测全1码对应的AMI码〔开关K4置于左方AMI端〕波形和HDB3码〔开关K4置于右方HDB3端〕波形。
再将K1、K2、K3置为全0，观测全0码对应的'AMI 码和HDB3码。
常见的传输码型
常见的传输码型
1.不归零码NRZ、双极性不归零码BNRZ
不归零码在⼀个码型传输过程中不会归零，⽤“⾼电平”表⽰1，“零电平”表⽰0；
双极性不归零码BNRZ同样是不归零码，⽤“⾼电平”表⽰1，“负电平”表⽰0；
上述编码信道密度⾼，但⽆法从码型中提取同步信息，需要外同步，否则会累积误差。
波形如下：
2.归零码RZ，BRZ
归零码RZ也使⽤“⾼电平”表⽰1，但在⼀个周期内，⾼电平需要归零，“零电平”表⽰0，BRZ则“⾼电平”表⽰1，“负电平”表⽰0，⼀个周期内，正负电平都需要归零。
3.曼彻斯特、差分曼彻斯特（双相码）
曼彻斯特⼜叫相位编码，双相码，它包含⾃同步信息，码型中同时包括数据和时钟信息。
曼彻斯特：有两种定义，⼀种是“低-⾼”表⽰1，“⾼-低”表⽰0，在802.3中定义，另⼀种是相反的，”⾼-低”表⽰1，“低-⾼”表⽰0；
可以看出，802.3版本的曼彻斯特码波形可以由时钟与数据异或XOR直接得到，⽽Thomas的版本则是异或⾮NXOR。
差分曼彻斯特：差分曼彻斯特也是根据跳变沿解码，跳变与前⼀个跳变相同，表⽰0，相反表⽰1.
4.脉冲宽度编码
应⽤于NFC应⽤的SWP接⼝采⽤了脉冲宽度编码，⼀个码型包括4个码元，“1110”表⽰1，“1000”表⽰0，可以通过⾼电平码元的宽度来进⾏译码。
当然，SWP还使⽤了特殊的电流传输技术，能使⽤⼀根线进⾏双向信号传输。
5.NRZI
USB使⽤的是NRZI，电平翻转表⽰逻辑0，电平不变表⽰逻辑1
可以看到，即使NRZI的波形完全翻转，所表⽰的逻辑依然不变，这⾮常适合USB的差分传输中。
当然，NRZI也没有同步信息，需要发送同步头。
编码
NRZ编码即No Return Zero编码。
NRZ是不归零编码的英文缩写，是计算机内部流动的数据编码形式，它本身不包含同步时钟信息，对它的读写必须借助读写时钟。
因此独立的NRZ编码没有时钟信息就没有任何实际意义。
信号电平的一次反转代表0，电平不变化表示1，并且在表示完一个码元后，电压不需回到0。
不归零制编码是效率最高的编码，缺点是存在发送方和接收方的同步问题。
NRZ编码本身不能恢复同步信号（时钟），在进行多机通讯时同步只能靠发送和接收端的时钟发生器大致相同来由本地产生，因此NRZ编码适于异步方式通信。
要想使数据编码本身携带同步时钟信息，必须设法使数据与时钟一起编码发送，再由接收端借助锁相环电路恢复同步时钟，典型的编码方式是变形不归零（NRZI）、曼码等。
NRZ-I No Return Zero-Inverse 非归零反相编码在NRZ-I编码方式中，信号电平的一次反转代表比特1。
就是说是从正电平到负电平的一次跃迁，而不是电压值本身，来代表一个比特1。
0比特由没有电平变化的信号代表。
非归零反相编码相对非归零电平编码的优点在于：因为每次遇到比特1都发生电平跃迁，这能提供一种同步机制。
一串7个比特1会导致7次电平跃迁。
每次跃迁都使接收方能根据信号的实际到达来对本身时钟进行重同步调整。
根据统计，连续的比特1出现的几率比连续的比特0出现的几率大，因此对比特1的连续串进行同步就在保持整体消息同步上前进了一大步。
一串连续的比特0仍会造成麻烦，但由于连续0串出现不频繁，对于解码来说其妨碍就小了许多。
Non Return to Zero -- 不归零码不归零码(NRZ)数字信号可以直接采用基带传输,所谓基带就是指基本频带。
基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲,这是一种最简单的传输方式,近距离通信的局域网都采用基带传输。
基带传输时,需要解决数字数据的数字信号表示以及收发两端之间的信号同步问题。
对于传输数字信号来说,最简单最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字,也即数字信号由矩形脉冲组成。
不归零码提取同步信号方法
不归零码提取同步信号方法（原创实用版3篇）目录（篇1）一、引言二、不归零码的概念与分类1.双极性不归零码2.单极性归零码三、同步信号的提取方法1.双极性不归零码的同步信号提取2.单极性归零码的同步信号提取四、总结正文（篇1）一、引言在数字通信中，不归零码是一种常见的编码方式，其主要特点是在编码过程中，码元的电平不回到零电平。
不归零码根据其性质可分为双极性不归零码和单极性归零码。
本文将针对这两种不归零码的同步信号提取方法进行详细讨论。
二、不归零码的概念与分类1.双极性不归零码双极性不归零码是一种二进制编码方式，其码元可以表示为正电平和负电平。
在双极性不归零码中，正电平和负电平都不会回到零电平，因此这种编码方式可以在传输过程中检测到同步信号。
2.单极性归零码单极性归零码是一种特殊的不归零码，其码元只表示正电平，负电平则表示为零电平。
在单极性归零码中，同步信号的提取较为困难，需要借助特定的方法进行同步信号的检测。
三、同步信号的提取方法1.双极性不归零码的同步信号提取针对双极性不归零码的同步信号提取，可以采用以下方法：（1）利用双极性不归零码的特性，通过检测连续的正电平或负电平来判断同步信号的位置；（2）采用相关检测方法，通过计算接收信号与本地生成的同步信号之间的相关性，来检测同步信号的位置。
2.单极性归零码的同步信号提取针对单极性归零码的同步信号提取，可以采用以下方法：（1）在接收端，通过延长码元的时间来降低噪声的影响，提高同步信号的检测概率；（2）利用单极性归零码的局部特征，例如连续的零电平，来判断同步信号的位置。
四、总结不归零码在数字通信中具有重要作用，其同步信号的提取方法对于保证通信系统的稳定性和可靠性至关重要。
针对双极性不归零码和单极性归零码的不同特性，可以采用相应的方法提取同步信号。
目录（篇2）1.不归零码的概念及特点2.同步信号的提取方法3.双极性不归零码的同步信息提取4.单极性归零码的同步信息提取5.归零码在现代通信中的应用正文（篇2）一、不归零码的概念及特点不归零码是一种数字信号传输方式，其特点是在传输过程中，每个码元的首位和末位都保持不变。