第五章数字信号的基带传输系统

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1、第五章数字信号的基带传输系统基带传输：将数字基带信号直接送入信道传输，就称之为基带传输。频带传输：为了适应信道传输而将基带信号进行调制，即将基带信号的频谱搬移到某一高频处，变为频带信号进行传输，这种传输频带信号的方式称为频带传输方式。本章的主要内容有：数字基带传输中常用的传输码型以及怎样解决传输中的误码问题等等。5.1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。适于在有线信道中传输的基带信号码型又称为线路传输码型。一、线路码及码型设计的原则：(1)编码方案与信源的统计特性无关；(2)接收端能正

2、确解码；(3)码型中的直流分量、低、高频分量越小越好；(4)便于提供位同步(位定时)信息；(5)有在线误码检测功能；(6)编解码设备简单可靠。在保证(1)、(2)两项的前提下，其余各项可根据实际情况尽量多地予以满足。二、常用码型：1.单极性不归零码平常所说的单极性码就是指单极性不归零码，如图(a)所示，它用高电平代表二进制符号的“1";0电平代表“0”，在一个码元时隙内电平维持不变。单极性码的优点：码型简单。缺点：（1）有直流成分，因此不适用于有线信道；（2）判决电平取接收到的高电平的一半，所以不容易稳定在最佳值；（3）不能直接提取同步信号；（4）传输时要

3、求信道的一端接地。1.单极性归零码单极性归零码如图（b）所示，代表二进制符号“1”的高电平在整个码元时隙持续一段时间后要回到0电平，如果高电平持续时间t为码元时隙T的一半，则称之为50%占空比的单极性码。优点：单极性归零码中含有位同步信息，容易提取同步信息；缺点：同单极性码。2.取极性不归零码双极性不归零码（双极性码）如图（c）所示，它用正电平代表二进制符号的“1”；负电平代表“0”，在整个码元时隙内电平维持不变。双极性码的优点：当二进制符号序列中的“1”和“0”等概出现时，序列中无直流分量；判决电平为0,容易设置且稳定，抗噪声性能好：无接地问题。缺点是序

4、列中不含位同步信息。3.双极性归零码双极性归零码如图（d）所示，代表二进制符号“1”和“0”的正、负电平在整个码元时隙持续一段时间之后都要回到0电平，同单极性归零码一样，也可用占空比来表不O它的优缺点与双极性不归零码相同，但应用时只要在接收端加一级整流电路就可将序列变换为单极性归零码，相当于包含了位同步信息。4.差分码在差分码中，二进制符号的“1”和“0”分别对应着相邻码元电平符号的“变”与“不变”。如图（e）所示。差分码码型其高、低电平不再与二进制符号的“1”、“0”直接对应，所以即使当接收端收到的码元极性与发送端完全相反时也能正确判决，应用很广。在数字

5、调制中被用来解决移相键控中“T、“0”极性倒TI问题。1.数字取相码数字双相码，又称分相码或称曼彻斯特码如图(f)所示。它属于1B2B码，即在原二进制一个码元时隙内有两种电平，例如“1”码可以用“+脉冲，“0”码用"-+"脉冲表示。数字双相码的优点：在每个码元时隙的中心都有电平跳变，因而频谱中有定时分量，并且由于在一个码元时隙内的两种电平各占一半，所以不含直流成分。缺点是传输速率增加了一倍，频带也展宽了一倍。主要用于局域网。“以太网”2.CMI码CMI码是传号反转码的简称，也可归类于1B2B码，CMI码将信息码流中的“1”码用交替出现的“++”、“--”表

6、示；“0”码统统用“-+”脉冲表示，参看图(g)。CMI码的优点除了与数字双相码一样外还具有在线错误检测功能，如果传输正确，则接收码流中岀现的最大脉冲宽度是一个半码元时隙。因此CMI码以其优良性能被原CCITT建议作为PCM四次群的接口码型，它还是光纤通信中常用的线路传输码型。3.密勒码密勒(MiIler)码也称延迟调制码。它的“1”码要求码元起点电平取其前面相邻码元的末相、并且在码元时隙的中点有极性跳变(由前面相邻码元的末相决定是选用“+-”还是“-+”脉冲)；对于单个“0”码，其电平与前面相邻码元的末相一致，并且在整个码元时隙中维持此电平不变；遇到连“

7、0”情况，两个相邻的“0”码之间在边界处要有极性跳变，如图（h）所示。密勒码也可以进行误码检测，因为在它的输出码流中最大脉冲宽度是两个码元时隙，最小宽度是一个码元时隙。用数字取相码再加一级触发电路就可得到密勒码，故密勒码是数字双相码的差分形式，它能克服数字双相码中存在的相位不确定问题，而频带宽度仅是数字双相码的一半，常用于低速率的数传机中。1.AMI码AMI码是传号交替反转码，编码时将原二进制信息码流中的“1”用交替出现的正、负电平（+B码、-B码）表示；“0”用0电平表示，所以在AMI码的输出码流中总共有三种电平出现，并不代表三进制，所以它又可归类为伪三

8、元码，如图（i）所示。AMI码的优点：功率谱中无直流分量，低频分量