光纤通信中的线路编码设计与开发论文

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1、光纤通信中的线路编码设计与开发毕业论文线路编码概述数字通信系统对路码的一般要求线路码型有多种，在选择线路码时不仅要考虑光纤的传输特性，还要考虑光电器件的特性。一般来说，由于光电器件都有一定的非线性，因此采用脉冲的“有”“无”来表示“1”和“0”要方便的多。但是简单的二进制信号有三种实际问题要解决，否则也不能达到良好的效果。第一，不能有长连“0”或长连“1”出现。因为长连“0”，“1”会使定时信息消失，从而使再生中继器和终端接收机的定时提取产生困难。第二，简单的二进制码中还有直流成分，而由于“0”，“1”码出现个数的随机变化，使得直流成分的大小随机的发生变化。光接收机中采用的是交流耦合，直流

2、成分的变化会引起信号基线浮动，这会给判决再生带来困难。第三，简单的二进制信号在业务状态下不能接收监测线路误码率。为此，在光纤传输之前，需将简单的二进制信号变换成适合光纤传输系统的光线路码型。光纤通信系统中所采用的线路码种类很多。常用的有两大类，一类是mBnB码，即分组码；另一类是插入比特码。mBnB码mBnB码是一种提高信号传输速率的编码方法。它将m个二进制输入码变换为n个二进制的线路码，使码率提高n/m倍，输入信号以m个码字为一个字，而线路码则以m个码为一个字，mBnB码有两种类型：非均等mBnB码（n>m），其码组内“0”和“1”码的个数不一定相等；均等mBnB（n>=m+2）其码组内

3、的“0”和“1”个数相等。由于这些码型是按字长进行编译码的，所以不同字长的码型将有不同的特点。也就是说，这种线路码型存在许多种形式，例如，1B2B码，2B3B码，3B4B码和5B6B码等等。34插入码插入比特码是把插入的原码流以m比特为一组，在它的末位之后插入一个比特组成的线路码。根据插入码的用途可以分为以下三种[1]。1)mB1P码末位之后插入P码，P码称为奇偶校正码，它把m位奇数原码校正为偶数码。当m位码内“1”的个数为奇数时，插入P码“1”，反之插入“0”，以保持m+1位码内“1”的个数为偶数。当然也可以采取保持m+1位码内“1”的个数为奇数的方式。保持m+1位码内“1”的个数为偶数

4、的典型例子如8B1P码：。。。。。110110011(P)

5、000100100(P)

6、111101100(P)

7、。。。。。2)mB1C码末位之后插入C码，C码称为反极性码或称为补码。即当m位码为“1”则补码为“0”，反之则为“1”。例如8B1C码：。。。。。110110010(C)

8、000100101(C)

9、111101101(C)

10、。。。。。3)mB1H码末位之后插入H码，H码称混合码。H码具有多种功能，它实际上是P码，C码和用以作监控，公务，区间通信的插入码混合组成。其典型例子如8B1H码：。。。。。11011001×(H)

11、00010010×(H)

12、11110110×(H)

13、。。。。

14、。究竟采用那种码型，应根据码型的特点，根据设计要求以及对所需设备结构的复杂程度以及对接收机灵敏度的影响情况综合考虑，本次设计选用的是3B4B码。3B4B码编译码原理3B4B码是在本次毕业设计中需要重点了解和掌握的一种线路码型，并且根据3B4B的编码特点和编码原理，设计出符合毕业设计中各项指标要求的编译码器。在3B4B的线路码型中，输入的原始码流3B码，共有8个码字，变换为4B码时，共有16个码字，见表2.1。为保证信息的完整传输，必须从4B码的16个码字中挑选8个码字来代替3B码。设计者应该根据最佳线路码特性的原则来选择码表。例如：在3B码中有2个“0”，变为4B码时补1个“1”；在3B码

15、中有2个“1”，变为4B码时补一个“0”。而000用0001和1110交替使用；111用0111和1000交替使用。同时，规定一些禁止使用的码字，称为禁字，例如0000和1111。表2.13B和4B的码字343B4B0000000100000100011001010001010100110011101110001001100101010111011100110111011101111111作为普遍规则，引入“码字数字和”（WDS）来描述码字的均匀性，并以WDS的最佳选择来保证线路码的传输特性。所谓“码字数字和”，是在nB码的码字中，用“－1”代表“0”码，用“＋1”代表“1”码，整个码字的

16、代数和即为WDS。如果整个码字“1”码的数目多于“0”码，则WDS为正；如果“0”码的数目多于“1”码，则WDS为负；如果“0”码和“1”码的数目相等，则WDS为0。例如：对于0111，WDS=＋2；对于0001，WDS＝－2；对于0011,WDS＝0。nB码的选择原则是：尽可能选择

17、WDS

18、最小的码字，禁止使用

19、WDS

20、最大的码字。在3B4B码中，应选择WDS=0和WDS=＋/－2的码字，禁止使用WDS=+/－4的码字