基带传输的常用码型

1第三节基带传输的常用码型一.对传输码型的要求：（1）好的功率谱密度：采用长距离电缆传输时，信道通常是隔直流的，因此要求信号功率谱中应无直流分量，且功率谱中的低频分量要小；功率谱中的高频分量也要小，这既减小了信号带宽，也有利于减小邻近线对间的相互串扰。（2）不依赖于输入信码，在传输的数字信号中保含有丰富的定时信息（数字信号波形应频繁变化）。2（3）有强的抗噪声能力。（4）具有简单的误码检测能力。（5）码型变换、反变换设备简单。三.常用码形介绍0100001100000101AMI码1.AMI码（极性交替反转码）交替用正脉冲、负脉冲表示数字信号“1”，没有脉冲表示数字信号“0”。0+10000-1+100000-10+13AMI码优点:无直流成分，且只有很小的低频成分，特别适合在不允许这些成分通过的信道中传输。缺点：当用它来获取定时信息时，由于它可能出现长时间的连0串，因而会造成提取定时信息的困难。42.HDB3码（三阶高密度双极性码）①编码规则：•若输入二元信码中的连“0”码的数量≤3个，编码规则与AMI码相同。•若输入二元信码中的连“0”码的数量＞3个，⑴取代变换：将每4个连“0”码分成一组，每一组4个连“0”码用“000V”或“B00V”代替：若相邻的连”0”组之间输入码中的”1”码有奇数个，用“000V”代替；否则用“B00V”代替。⑵除了破坏符号V外，按照AMI编码规则进行编码⑶加符号：V码的符号与前一非零码相同；1码及B码的符号同前一非零码相反。50100001100000101AMI码0+10000-1+100000-10+10+1000+V-1+1-B00-V0+10-1HDB3码0+1000+1-1+1-100-10+10-1④波形010000110000010101000V11B00V01010+1000V-1+1-B00V0+10-16②这样得到的HDB3码具有如下特性：③译码方法：•连“0”码的个数最多为3个；•“V”码本身满足极性交替反转；•去掉“V”码后，剩下的非零码满足极性交替反转。(使得HDB3码中的+1、-1码是平衡的)•找出极性交替反转的破坏点“V”码（符号与前一非零码极性相同），包含“V”码在内向前的4个码译码为4个0码：“0000”；•除此之外的其他码，0码译码为“0”码，±1码译码为“1”码。70100001100000101AMI码0+10000-1+100000-10+10+1000+V-1+1-B00-V0+10-1HDB3码HDB3Y译码0+1000+1-1+1-100-10+10-10100001100000101④波形8⑤AMI码和HDB3码的特点：（1）功率谱特性好：无直流分量，功率谱中的低频分量小，功率谱中的高频分量也小，适合作为长距离电缆传输码。（2）具有误码监测能力。（3）对于AMI码，信源长串的连“0”码，将造成信号波形中失去定时信息。HDB3码克服了AMI码的这一缺点。（4）抗噪声性能比双极性码差。93.双相码（BiphaseCode,曼彻斯特码）编码规则：用两个接连的极性相反的脉冲表示一个二进制代码。例如：“0”码用负脉冲后接正脉冲（01）表示；“1”码用正脉冲后接负脉冲（10）表示。0100001100000101双相码104.Miller（密勒）码编码规则：1码用码元持续时间中心点出现跳变来表示，即用10或01表示。单个0不跳变，连0时，在两个0码的边界出现电平跳变，即00与11交替。（双相码的变形）0100001100000101密勒码5.CMI码编码规则：1交替用11和00表示，0用10表示。CMI码11功能码型检错能力直流分量提取定时信息能力分组三元码二元码AMIHDB3MillerCMI双相码有无能困难有无有无有无能能有无能12第四节基带脉冲传输与码间串扰一、误码的产生：码型变换发送滤波接收滤波抽样判决码型反变换信道同步提取}{kdka)(txT)(tn)(tycp}ˆ{kd数字基带传输系统框图13}{kd)(tx)(txT)(tycp1011}ˆ{kd1001误码141、什么是码间干扰00ttST1t1StT1码0)(a0)(txT)(b0)(ty)(c)(d)(e1码tttSTSTST码间干扰：在抽样时刻前后码元的相互影响。二、产生误码的原因152、误码产生原因tn(t)011101a3a2a4a0t1tTsTs2Ts3Tst311tTs12tTs（1）码间串扰严重时将引起误码：图中采用双极性码，判决门限为0。在t1+3TS时刻对第3个码元进行判决，若a1+a2+a3+a40，就会发生误码。)3(1SRTtn16（2）噪声引起的误码没有码间串扰时，若a3+n(t1+3TS)0，将发生误码。同时存在码间串扰和噪声时，若a1+a2+a3+n(t1+3TS)+a40将发生误码。结论：引起误码的两个主要原因：码间串扰和噪声干扰。17nSnnTtatd)()(发送滤波接收滤波抽样判决信道)(tn)(td)(TG)(C)(ty)(RG)()()()(RTGCGH)(txT二、数字基带信号传输模型：1、输入信号的数学表示式182、数字基带信号传输模型总的传输函数：)()()()(RTGCGH3、基带传输系统的数学分析nSTnTnTtgatx)()(deGtgtjTT)()(21)()()()()()()()()(tnnTtgatnthnTtatnthtdtyRnSRnnRSnRdeHtgtjR)()(2119)(])[()()()()(000000tkTntTnkgatgatkTnnTtkTgatkTySRknnSRnRkSRnSSRnS有用信号噪声干扰码间干扰对第k个码元判决时，除了第k个码元之外的所有其它码元的脉冲波形对第k个抽样时刻的抽样值的影响，称为码间干扰。204、怎样消除码间干扰即可消除码间干扰。00knnSRntTnkga])[(不考虑噪声，只要：0t)(tht)(th0tTS02tTS0tt