数字通信王兴亮第6章

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1、第6章数字信号的基带传输6.1数字基带信号6.2数字基带传输系统6.3无码间串扰的基带传输系统6.4眼图6.5时域均衡原理6.6部分响应技术6.1数字基带信号4.1.1数字基带信号的常用码型传输码型的选择，主要考虑以下几点：(1)码型中低频、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，若传输码型有一定的规律性，则就可根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测(5)编码方案对发送消息类型不应有任何限制，适合于所有的二进制信号。这种与信源的统计特性

2、无关的特性称为对信源具有透明性；(6)低误码增殖；(7)高的编码效率。图6–1数字基带信号码型单极性(NRZ)码；(b)双极性(NRZ)码；(c)单极性(RZ)码；(d)双极性(RZ)码；(e)差分码；(f)交替极性码(AMI)；(g)三阶高密度双极性码(HDB3)；(h)分相码；(i)信号反转码(CMI)图6–1数字基带信号码型单极性(NRZ)码；(b)双极性(NRZ)码；(c)单极性(RZ)码；(d)双极性(RZ)码；(e)差分码；(f)交替极性码(AMI)；(g)三阶高密度双极性码(HDB3)；(h)分相码；(

3、i)信号反转码(CMI)(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；(5)接收单极性NRZ码的判决电平应取“1”码电平的一半。1.单极性不归零(NRZ)码如图6-1(a)所示。此方式中“1”和“0”分别对应正电平和零电平，或负电平和零电平。在表示一个码元时，电压均无需回到零，故称不归零码。它有如下特点：2.双极性不归零(NRZ)码(1)从统计平均角度来看，“1”和“0

4、”数目各占一半时无直流分量，但当“1”和“0”出现概率不相等时，仍有直流成份；(2)接收端判决门限为0，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强；(3)可以在电缆等无接地线上传输。此编码中，“1”和“0”分别对应正、负电平，如图6-1(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：3.单极性归零(RZ)码如图4-1(c)所示。在传送“1”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。其特征是所用脉冲宽度比码元宽度窄，即还没有到一个码元终止时刻就回到零值，因此，称其为单极

5、性归零码。脉冲宽度τ与码元宽度Tb之比τ/Tb叫占空比。单极性RZ码与单极性NRZ码比较，除仍具有单极性码的一般缺点外，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。即它是适合信道传输的，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。4.双极性归零(RZ)码双极性归零码构成原理与单极性归零码相同，如图6-1(d)所示。“1”和“0”在传输线路上分别用正和负脉冲表示，且相邻脉冲间必有零电平区域存在。因此，在接收端根据接收

6、波形归于零电平便知道1比特信息已接收完毕，以便准备下一比特信息的接收。所以，在发送端不必按一定的周期发送信息。可以认为正负脉冲前沿起了启动信号的作用，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。即收发之间无需特别定时，且各符号独立地构成起止方式，此方式也叫自同步方式。此外，双极性归零码也具有双极性不归零码的抗干扰能力强及码中不含直流成分的优点。双极性归零码得到了比较广泛的应用。5.差分码差分码是利用前后码元电平的相对极性来传送信息的，是一种相对码。对于“0”差分码，它是利用相邻前后码元电平极性改变表示“0”，不变

7、表示“1”。而“１”差分码则是利用相邻前后码元极性改变表示“1”，不变表示“0”，如图6-1(e)所示。这种方式的特点是，即使接收端收到的码元极性与发送端完全相反，也能正确地进行判决。上面所述的NRZ码、RZ码及差分码都是最基本的二元码。6.交替极性(AMI)码AMI是交替极性(AlternateMarkInversion)码。这种码名称较多，如双极方式码、平衡对称码、信号交替反转码等。此方式是单极性方式的变形，即把单极性方式中的“0”码仍与零电平对应，而“１”码对应发送极性交替的正、负电平，如图6-1(f)所示。这种码型

8、实际上把二进制脉冲序列变为三电平的符号序列(故叫伪三元序列)，其优点如下：(1)在“1”、“0”码不等概率情况下，也无直流成分，且零频附近低频分量小。因此，对具有变压器或其他交流耦合的传输信道来说，不易受隔直特性影响。(2)若接收端收到的码元极性与发送端完全相