第7章7.1(码型与扰码)

7.1.1 选择适合信道传输的编码码型
7.交替极性码（AMI）
➢ 编码规则：“1” 交替变成“＋1”和“－1” “0” 仍保持为“0”
例：消息码： 0 1 0 1 1 0 0 0 1
AMI码：0 +1 0 -1 +1 0 0 0 -1
➢ 优点：没有直流分量 、译码电路简单 、能发现错码
➢ 缺点：出现长串连“0”时，将使接收端无法取得定时 信息。
第七章 数字电视传输技术
提要
7.0 概述 7.1 数字电视基带传输编码码型与扰码 7.2 无码间干扰基带传输 7.3 二进制数字电视信号的调制传输 7.4 多进制数字电视信号的调制传输 7.5 纠错编码概述 7.6 线性分组码
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提要
7.7 循环码 7.8 BCH码 7.9 里德-索罗门码 7.10 交织及去交织 7.11 卷积编码与维特比解码 7.12 正交频分复用调制
扰码器的简单例子
x
D1 D2 D3
D4 D5
y
yi = xi + yi-3 + yi-5
生成多项式 g(x)=1+x3+x5
解扰码器 y
D1 D2 D3
D4 D5
x’
x’= yi + yi-3 + yi-5 = (xi + yi-3 + yi-5) + yi-3 + yi-5 = xi
∴ 能够恢复原序列
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7.1.1 选择适合信道传输的编码码型
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
0001
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
(a) 单极性波形 (b)双极性波形 (e()c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形
基带信号的基本波形
1122
7.1.1 选择适合信道传输的编码码型
消息码： 1 双相码： 10
6
7.1.1 选择适合信道传输的编码码型 2.双极性非归零码（BPNRZ）
“1”、“0”分别对应正、负电平，或反之 。脉宽等于码元周期，在整个码元持续时间内， 信号取值不变。当“1”和“0”等概率出现时无直 流分量，有利于在信道中传输，并且在接收端恢 复信号的判决电平为零值，因而不受信道特性变 化的影响，抗干扰能力也较强。
信号电压在一个码元终止前总要回到零电平。 通常，归零波形使用半占空码，即占空比为50% 。从单极性RZ波形可以直接提取定时信息。
5.双极性归零码（BPRZ）
兼有双极性和归零波形的特点。使得接收端 很容易识别出每个码元的起止时刻，便于同步。
9
7.1.1 选择适合信道传输的编码码型
6.密勒码
➢ 编码规则：
5
7.1.1 选择适合信道传输的编码码型
1. 单极性非归零码（NRZ）
二进制符号“1”、“0”分别对应正电平 和零电平，或反之。脉宽等于码元周期，在整 个码元持续时间内，信号取值不变。易于用 TTL、CMOS电路产生；缺点是有直流分量， 要求传输线路具有直流传输能力，因而不适应 有交流耦合的远距离传输，只适用于计算机内 部或极近距离的传输。
条件：收发同步
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二 能量扩散的实现——伪随机序列 (PRBS)发生器
扰码器的另一种结构 生成多项式 g(x)=1+x3+x5
PRBS发生器
D1 D2 D3
D4 D5
x
y
接收端的解扰码器与发送端的扰码器具有完全相同的结构
接收端与发送端的PRBS必须完全同步，在规定的时间内， 对PRBS预置相同的初始码实现同步
能 量 扩 散
外 编 码
外内 交编 织码
内 交 织
映 射
M电平 数字
调制
上 变 频
一 进行扰码的目的： 1 能量扩散 （防止对邻近信道的干扰，充分利用频谱资源） 2 有利于提取位同步 扰码(scramble)，又称随机化，能量扩散
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二 能量扩散的实现——伪随机序列 (PRBS,
pseudorandom binary sequence)发生器
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二 能量扩散的实现——伪随机序列 (PRBS)发生器
扰码器的另一种结构
PRBS发生器
x
y
按位异或
接收端的解扰码器与发送端的扰码器具有完全相同的结构 在规定的时间内，对PRBS预置相同的初始码实现同步
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三 伪随机序列的伪随机性
D1 D2 D3
D4 D5
pr
生成多项式 g(x)=1+x3+x5
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7.1.1 选择适合信道传输的编码码型 3.数字双相码
又称分相码或曼切斯特码。 “1”、 “0”分别用“10”和“01”编码，且正电平 表示1，负电平表示0。因为每个码元中心都 存在电平跳变，因此有位定时信息；又由于 正负电平各占一半，故不存在直流分量；信 号频带加大了一倍。
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7.1.1 选择适合信道传输的编码码型 4.单极性归零码（RZ）
消息码“1” 用中点处电压的突跳表示，或者说 用
“01”或“10”表示； 消息码“0” 单个消息码“0”不产生电位变化，连 “0”
消息码则在边界使电平突变，或者说用 “11”或ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ00”表示 ➢ 特点： 当 “1”之间有一个 “0”时，码元宽度最长（等于 两倍消息码的长度）。这一性质也可以用来检测误码 10
0 1 23 4 5 6 7 8 9 0 12 3 45678 901 2 3 4 5678 9 0 1
D1 1 0 01 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 00 11 0 1 1 1 0 1 0 1 00 0 0 1
D2 0 1 00 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 00 01 1 0 1 1 1 0 1 0 10 0 0 0 D3 0 0 10 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 10 00 1 1 0 1 1 1 0 1 01 0 0 0 D4 0 0 01 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 11 00 0 1 1 0 1 1 1 0 10 1 0 0 D5 0 0 00 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 11 10 0 0 1 1 0 1 1 1 01 0 1 0 pr 0 0 10 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 01 10 1 1 1 0 1 0 1 0 00 0 1 0
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7.1 数字电视基带传输编码码型与扰码
主要内容
7.1.1 选择适合信道传输的编码码型 7.1.2 使用伪随机序列进行扰码
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7.1 数字电视基带传输编码码型与扰码
基带传输码型的选择原则: ➢ 不应包含直流分量，低频及高频分量要尽量少； ➢ 基带信号中包含位定时信息； ➢ 具有内在的检错能力； ➢ 误码扩散度越低越好； ➢ 码型变换设备应尽量简单。
双相码波形： 双相码相位： 0
011 01 10 10
0 0
0 00 1 01 01 01 10
0
0
0
密勒码：
AMI码：
0
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7.1 数字电视基带传输编码码型与扰码
主要内容
7.1.1 选择适合信道传输的编码码型 7.1.2 使用伪随机序列进行扰码
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7.1.2 使用伪随机序列进行扰码
外信道
内信道