學習筆記1——數字基帶訊號編碼

1 矩形脈衝數字訊號基本波形

主要有四種波形：單極性不歸零波形，單極性歸零波形，雙極性不歸零波形，雙極性歸零波形。

單極性就是波形中僅用正（或負）電平值來表示訊號中的二進位制1和0.判決電平以訊號電平矩形脈衝幅度的二分之一為基準。

雙極性就是指分別用正和負電平值表示1和0，而且正、負脈衝幅度一樣。此時的判決電平就是零電平。

歸零是指訊號電平在一個碼元寬度內訊號脈衝電平必須迴歸為零電平，直到該碼元寬度結束。非歸零碼就是不對脈衝訊號波進行任何編碼。

因此只有雙極性歸零碼中不會出現任何兩個碼元電平連續的情況，非常容易區分不同碼元以及資料的同步傳播。

2數字基帶訊號的傳輸碼型

選擇原則：1)要能從基帶訊號中提取定時資訊（位同步脈衝資訊），所以要求傳輸碼型應含有（或經變換後含有）時脈頻率分量（不能出現0電平），且編碼轉換後不能出現過多的連續的0或1，否則提取的時鐘訊號就會很不穩定，引起同步偏移。

                    2）要無直流分量、低頻成分少，否則影響訊號在通道中的傳輸；

                    3）訊號中高頻分量要儘量少，以節省傳輸頻帶並減少碼間串擾。

（1）AMI碼（訊號反轉交替碼）

       是對單極性非歸零碼的變形。規則是將單極性非歸零碼中的1碼元交替的替換為正負電平，0碼元保持不變。

       優點：原則23；缺點：會出現連續的0碼元，造成定時訊號提取困難。

（2）HDB3碼（三階高密度雙極性碼）  AMI的改進碼

       步驟：先把基帶訊號變為AMI碼，然後檢查連續0碼元的情況。若連續0碼元的個數不超過3個，不做改變，直接就是HDB3碼

                   當出現連續4個或以上0碼元時，則將每四個連續的碼元的第四個0轉換成非0 脈衝，記為+V和-V（稱為破壞脈衝）。原來的1稱為信碼，用B表示。V碼必須與前一個 信碼B極性相同。相鄰V碼的極性必須相反。

                   若通過變換V碼後，還不滿足以上兩個原則，則將對應4個連續零碼的第一個轉換成與該段4個連續0碼的V碼同極性的補信碼，用B'表示。

（3）CMI碼（傳號反轉碼）

      是一種雙極性二電平非歸零碼，又稱1B2B碼。二電平是指一個碼用兩個電平來表示。用1表示二分之一碼元寬度的高電平，用0表示二分之一碼元寬度的低電平，則電平11或00表示1碼，01表示0碼。

   優點：有一定的檢查錯誤的能力，便於同步。

（4）曼徹斯特碼

    也是一種雙極性二電平非歸零碼。規則是10表示為1碼，01表示為0碼。

（5）差分曼徹斯特碼

當極性反轉時曼徹斯特碼會一起譯碼錯誤，因此有了差分曼徹斯特碼。

規則：第一個碼元與曼徹斯特碼的轉換方式一樣。01表示0碼，10表示1碼。後面訊號根據如下規則變換：

         1）若本碼為1，開始處電平不變，後半碼元跳變

         2）若本碼為0，開始處的電平跳變，後半碼元跳變

是一種自同步編碼，主要用於令牌環網。