数字基带信号的传输码型

基带数字信号的表示和传输

图1-1：基带传输模型图

1）信号形成器：产生适合于信道传输的基带信号波形。

2）信道：允许基带信号通过的媒介。

3）接收滤波器：用来接收信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带信号有利于判决。

4）抽样判决器：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）对将接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。

5）定时脉冲和同步提取：用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取，位定时的准确性将直接影响判决效果。

2.常见的数字基带传输码型

（1）AMI

AMI(Alternative Mark Inversion)码的全称是传号交替反转码，其编码规则是三元码，“1”交替地变换为“+1”和“-1”，“0”保持不变采用归零码，脉冲宽度为码元宽度之半“0”，“1”不等概时也无直流；零频附近的低频分量小；频率集中在1/2码速处；编解码电路简单，且可以利用传号极性交替这一规律观察五码情况；整流成归零码之后，从中可以提取定时分量。

连0码多时，AMI 整流后的RZ 码连0也多，不利于提取高质量的位同步信号。AMI 码的波形图如图1-6所示：

1 011100000000111

+1-1000000000+1+1+1-1-1二进制码

二进制波形AMI 波形

AMI 码

图1-4 数字基带传输系统模型

图1-6 AMI 码波形

（2）HDB 3码

HDB 3(3nd Order High Density Bipolar)码的全称是三阶高密度双极性码，

是AMI 码的一种改进，保持了AMI 码的优点，使“0”连续不超过3个。其编码规则为：“1”交替地变换为＋1与－1的半占空归零码，但连“0”数小于或者等于3。当连“0”数等于4时，用取代节“000V ”或者“B00V ”代替，“V ”的极性与前一个非零符号的极性相同(这破坏了极性交替的规则，所以V 又称为破坏脉冲)；并要求相邻的“V ”也满足极性必须交替。V 的取值为+1或-1.B 的取值可以是0、+1、-1，以使V 同时满足(3)中的要求。

HDB3码波形如下： 1 011100000000111

+1-10000+V -B 00-V +1-1

+1-1+1二进制码

二进制波形HDB3码波形

HDB3码图1-7 HDB 3码波形

（3）双相码

双向码又称为曼彻斯特(Manchester)码，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”，其编码规则：“1”用“10”表示，“0”用“01”表示，是一种双极性不归零波形，只有极性相反的两个电平；每个码元中心都有电平跳变，含有丰富的定时信息，且没有直流分量，编码过程也简单；缺点是占用带宽加宽，使频率利用率降低。双相码波形如下：

1 01110000011

二进制码

二进制波形双相码波形

双相码1001100110101010

01010101

图1-8 双相码波形

（4）差分双相码

为了解决双相码因极性反转而引起的译码错误，采用差分码的概念，每个码中间的电平跳变用于同步，而每个码元的开始出是否存在额外的跳变用来确定信码，有跳变则表示二进制“1”、无跳变则表示“0”，即跳变与上个码元不同则为“1”，相同则为“0”。差分双相码的波形如下。 1 01110000011

二进制码

二进制波形差分双相码波形

差分双相码1010011010011001

10010101

图1-9 差分双相码波形

（5）密勒码

密勒(Miller)码又称延迟调制码，是双相码的一种变形，编码规则如下： 1’：10或01表示；连‘1’交替使用这两种方式‘0’：00或11表示；连‘0’交替使用这两种方式‘10’或‘01’的交界处保持电平不发生跃变双相码的下降沿对应延迟调制码的跃变沿密勒码的波形图如下：

1 01110000011二进制码

双相码波形双相码

1001100110101010

01010101密勒码波形

图1-10 密勒码波形

（6）CMI 码

CMI(Coded Mark Inversion)码是传号反转码的简称，与双相码类似，也是一种双极性二电平码。编码规则：‘1’交替用11和00来表示，‘0’固定用01来表示；易于实现，有较多的电平跃变，含有丰富的定时信息；10为禁用码组，不会出现三个以上的连码，具有检错能力。

CMI 码的波形如下：

1 01110000011

二进制码

二进制波形CMI 码波形

CMI 码110111000101110101011100

图1-11 CMI 码波形

（7）块编码

为了提高线路编码性能，需要某种冗余来确保码型的同步和检错能力。引入快编码可以在某种程度上达到这两个目的。块编码的形式有nBmB 、nBmT 码等。nBmB 码的编码规则：

把原信息码流的n 位二进制码作为一组，变换为m 位二进制码作为新的码组。1B2B 码：双相码、延迟调制码、CMI 码。