cp6_4基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型

1、 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-1第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型1. 傳輸碼的碼型選擇原則2. AMI碼(1)編碼規(guī)則；(2)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)；(3)AMI碼 的LabVIEW仿真3. HDB3碼(1)編碼規(guī)則；(2)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)；(3) HDB3碼的LabVIEW仿真6.4 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-2第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型基帶信號(hào)的波形和碼型選擇問(wèn)題在實(shí)際的基帶傳輸系統(tǒng)中，對(duì)在信道中傳輸?shù)碾姴ㄐ蔚囊?。u 高頻分量盡量少；u 不含直流分量，低頻分量盡量少；u 能提取位定時(shí)信號(hào)為滿(mǎn)足傳輸數(shù)字基帶信號(hào)的要求，主要從兩個(gè)方面來(lái)考慮：u碼型:對(duì)代碼的要求-碼型變

2、換，變換成適合的傳輸碼；-本節(jié)內(nèi)容u波形:對(duì)所選碼型的電波形要求-波形變換。-上節(jié)內(nèi)容 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-3第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型（1）不含直流，且低頻分量和高頻分量盡量少；（2）含有豐富的定時(shí)信息，以便于從接收碼流中提取位定時(shí)信號(hào)；（3）功率譜主瓣寬度窄，以節(jié)省傳輸頻帶，碼型的傳輸效率應(yīng)盡可能地高；（4）不受信源統(tǒng)計(jì)特性的影響，即能適應(yīng)于信息源的變化；（5）碼型結(jié)構(gòu)含有內(nèi)在的檢錯(cuò)能力；（6）編譯碼簡(jiǎn)單，以降低通信延時(shí)和成本等。 以上1、2、3點(diǎn)是最主要的考慮因素。 傳輸碼的碼型選擇原則 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-4第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型1. AMI

3、碼2. HDB3碼3. PST碼4. 雙相碼5. 密勒碼6. CMI碼7. nBmB碼是CCITT建議的接口碼型本節(jié)重點(diǎn)介紹 課后自學(xué) 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-5第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼（AMI碼）AMI(Alternate Mark Inversion)碼p編碼規(guī)則：信息碼的“0”-空號(hào)-仍編為傳輸碼的0；信息碼的“1”-傳號(hào)-交替地變換為+1，-1 ，+1，-1， -傳號(hào)交替反轉(zhuǎn) 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-6第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型AMI 碼的功率譜1.00.500.51.0AMIHDB3非歸零碼歸一化功率譜f / fsAMI 碼和HDB3碼

4、的功率譜 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-7第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型AMI碼的優(yōu)缺點(diǎn)p優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有直流成分，高、低頻分量少，能量集中在1/2碼速率處；編譯碼電路簡(jiǎn)單，可利用傳號(hào)極性交替這一規(guī)律觀察誤碼情況；如果它是AMI-RZ波形，接收后只要全波整流，就可變?yōu)閱螛O性RZ波形，從中可以提取位定時(shí)分量。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，AMI碼成為較常用的傳輸碼之一。p缺點(diǎn) 當(dāng)原信碼出現(xiàn)長(zhǎng)連“0”串時(shí)，信號(hào)的電平長(zhǎng)時(shí)間不跳變，造成提取定時(shí)信號(hào)的困難。 解決連“0”碼問(wèn)題的有效方法之一是采用HDB3碼。 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-8第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型三階高密度雙極性碼（HDB3碼）HDB3

5、(High Density Bipolar 3)碼 _ 3階高密度雙極性碼：是AMI碼的一種改進(jìn)型，使連“0”個(gè)數(shù)不超過(guò)3個(gè) ；改進(jìn)目的：保持AMI碼的優(yōu)點(diǎn)而克服其缺點(diǎn)，便于提取位定時(shí)。 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-9第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型HDB3碼編碼規(guī)則 首先，將信息碼變換成AMI碼；然后，檢查AMI碼中連“0”的情況：l當(dāng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)4個(gè)以上（包括4個(gè)）連“0”時(shí)，則不作改變，AMI碼就是HDB3碼；l當(dāng)發(fā)現(xiàn)4個(gè)以上或4個(gè)以上連“0”串時(shí)，就將第4個(gè)“0”變成與前一非“0”碼元（ “-1”或 “+1”）同極性的碼元；l將這個(gè)碼元稱(chēng)為“破壞碼元”，并用符號(hào)“V”表示，即用“+V

6、”表示“+1”，即用“-V”表示“-1” ；l為了保證相鄰 “V”符號(hào)也是極性交替：當(dāng)相鄰當(dāng)相鄰“V”之間有奇數(shù)個(gè)非之間有奇數(shù)個(gè)非“0”碼元時(shí)，這是能夠保證的；碼元時(shí)，這是能夠保證的；當(dāng)相鄰當(dāng)相鄰“V”之間有偶數(shù)（包括之間有偶數(shù)（包括0）個(gè)非）個(gè)非“0”碼元時(shí)，碼元時(shí)， 不符合此極性交替要求。這不符合此極性交替要求。這時(shí)，需將這個(gè)連時(shí)，需將這個(gè)連“0”碼元串的第碼元串的第1個(gè)個(gè)“0”編成編成“+B”或或“-B”，B的符號(hào)與前一非的符號(hào)與前一非“0”碼元符號(hào)相反；碼元符號(hào)相反；l讓后面的非“0”碼元從V碼元開(kāi)始再極性交替變化。 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-10第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a

7、型例6.4-1 AMI碼、HDB3編碼和譯碼p 信息碼： 0 100 1 0000 1 0000 1 1 0000 1p AMI碼： 0+100 -1 0000 +1 0000 1+1 0000 -1 p HDB3碼：0+100 -1 000-V +1 000+V 1+1 -B00+V -1 0+100 -1 000-V +1 000+V 1+1 -B00-V +1 即：0+100 -1 000-1 +1 000+1 1+1 -100-1 +1 p 譯碼： HDB3碼： 0+100 -1 000-1 +1 000+1 1+1 -100-1 +1 信息碼： 0+100 -1 0000 +1 00

8、00 1+1 0000 +1 信息碼： 0 100 1 0000 1 0000 1 1 0000 1 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-11第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型HDB3碼編碼規(guī)則總結(jié)p若信息碼中不出現(xiàn)四連“0”，HDB3碼就是AMI碼；p若出現(xiàn)四連“0”： 加 “V”： 將第四個(gè)“0”變成“V”； 0000000V判斷是否加B：若V”與前一個(gè)V”之間“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)（包括0），則將第一個(gè) “0”變成 “B”；0000B00V“V”和“B”的極性：B與前一非0符號(hào)極性相反, “V”與前一非零符極性相同，這是四連“0”的標(biāo)記，是編碼要領(lǐng)的核心，p其余非零符均正負(fù)交替。是譯碼的核心，找

9、到同號(hào)的，就找到了四連“0”，恢復(fù)四連“0”即可實(shí)現(xiàn)譯碼“V”與前一非零符極性相同 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-12第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型pHDB3碼的譯碼規(guī)則：若HDB3碼中出現(xiàn)相連的同符號(hào)的 “ 非0符號(hào)”，將后面的“非0符號(hào)”及其前面的三個(gè)符號(hào)均譯為“0” ； +100+1 0000， -100-1 0000， 0+10000+1-1 01000001然后，將“+1”和“-1”均譯為“1”。 只有V與前一非0符號(hào)極性相同- HDB3碼的顯著特點(diǎn) 相鄰V符號(hào)極性交替 B與前一非0符號(hào)極性相反 同一個(gè)破壞節(jié)中，B與V極性相同 所有1與B一起極性交替pHDB3碼的編碼特點(diǎn)：“V

10、”與前一非零符極性相同是譯碼的核心，找到同號(hào)的，就找到了四連“0”，恢復(fù)四連“0”即可實(shí)現(xiàn)譯碼 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-13第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型例6.4-2 AMI碼、HDB3編碼和譯碼p 信息碼： 0 100 1 0000 0000 1 1 0000 1p AMI碼： 0+100 -1 0000 0000 1+1 0000 -1 p HDB3碼：0+100 -1 000-V +B00-V +1-1 +B00-V +1 0+100 -1 000-V +B00+V 1+1 -B00-V +1 即：0+100 -1 000-1 +100+1 1+1 -100-1 +1 p 譯

11、碼： HDB3碼： 0+100 -1 000-1 +100+1 1+1 -100-1 +1 信息碼： 0+100 -1 0000 0000 1+1 0000 +1 信息碼： 0 100 1 0000 0000 1 1 0000 1 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-14第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型AMI碼：碼：+1 0 0 0 0 1 +1 -1 0 0 0 0 +1 0 0 0 1消息代碼an:10000111000010001HDB3碼碼:+1 0 0 0 V+ 1 +1-1 0 0 0 V- +1 0 0 0 1 AMI碼和HDB3碼用歸零碼表示例6.4-3 AMI碼和HDB3的編碼

12、及波形 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-15第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型q HDB3碼保持了AMI碼的優(yōu)點(diǎn)；q 將連“0”碼限制在3個(gè)以?xún)?nèi)，故有利于位定時(shí)信號(hào)的提取。HDB3碼是應(yīng)用最為廣泛的碼型，A律PCM四次群以下的接口碼型均為HDB3碼。HDB3碼的優(yōu)點(diǎn)：碼的優(yōu)點(diǎn)： 沒(méi)有直流成分，且高、低頻分量少，能量集中在1/2碼速率處；編譯碼電路簡(jiǎn)單，且可利用傳號(hào)極性交替這一規(guī)律觀察誤碼情況。AMI碼的優(yōu)點(diǎn) 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-16第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型HDB3碼的實(shí)現(xiàn)方法一、LabVIEW仿真實(shí)現(xiàn)二、硬件電路實(shí)現(xiàn)1、采用專(zhuān)用電路芯片CD22103實(shí)現(xiàn)（大作業(yè)1）2、采用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)（實(shí)驗(yàn)）分為 （1）采用通信原理實(shí)驗(yàn)箱 （2）采用Multisim仿真實(shí)現(xiàn) （3）實(shí)際電路的搭建3、采用FPGA實(shí)現(xiàn)（選作實(shí)驗(yàn)） 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-17第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型寫(xiě)出信息碼寫(xiě)出信息碼anan對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的AMIAMI碼和碼和HDBHDB3 3碼碼1、an: （-1） 1 0000 1 1 0000 1 000000 12、an: （-1）1 0000 1 1 0000 11 00000 13、an: （-1）1 0000 0000 0000 1 1 通信原理第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6-4-18第4節(jié) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型1、 an: