cp6-4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蟆８哳l分量盡量少；不含直流分量，低頻分量盡量少；能提取位定時(shí)信號(hào)為滿足傳輸數(shù)字基帶信號(hào)的要求，主要從兩個(gè)方面來(lái)考慮：碼型:對(duì)代碼的要求--碼型變換，變換成適合的傳輸碼；--本節(jié)內(nèi)容波形:對(duì)所選碼型的電波形要求--波形變換。--上節(jié)內(nèi)容（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1.AMI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)傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼（AMI碼）AMI(AlternateMarkInversion)碼編碼規(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)AMI碼的功率譜AMI碼和HDB3碼的功率譜AMI碼的優(yōu)缺點(diǎn)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。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。三階高密度雙極性碼（HDB3碼）HDB3(HighDensityBipolar3)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)。

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：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；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；將這個(gè)碼元稱(chēng)為“破壞碼元”，并用符號(hào)“V”表示，即用“+V”表示“+1”，即用“-V”表示“-1”；為了保證相鄰“V”符號(hào)也是極性交替：當(dāng)相鄰“V”之間有奇數(shù)個(gè)非“0”碼元時(shí)，這是能夠保證的；當(dāng)相鄰“V”之間有偶數(shù)（包括0）個(gè)非“0”碼元時(shí)，不符合此極性交替要求。這時(shí)，需將這個(gè)連“0”碼元串的第1個(gè)“0”編成“+B”或“-B”，B的符號(hào)與前一非“0”碼元符號(hào)相反；讓后面的非“0”碼元從V碼元開(kāi)始再極性交替變化。例6.4-1

AMI碼、HDB3編碼和譯碼信息碼：010010000100001100001…AMI碼：0+100-10000+10000–1+10000-1…HDB3碼：0+100-1000-V+1000+V–1+1-B00+V-1…0+100-1000-V+1000+V–1+1-B00-V

+1…即：0+100-1000-1+1000+1–1+1-100-1

+1…譯碼：HDB3碼：0+100-1000-1

+1000+1–1+1-100-1+1…信息碼：0+100-10000+10000–1+10000+1…信息碼：01001000010000

110000

1…×√HDB3碼編碼規(guī)則總結(jié)若信息碼中不出現(xiàn)四連“0”，HDB3碼就是AMI碼；若出現(xiàn)四連“0”：加“V”：將第四個(gè)“0”變成“V”；

0000→000V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”；0000→B00V“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，其余非零符均正負(fù)交替。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“V”與前一非零符極性相同HDB3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HDB3碼的編碼特點(diǎn)：“V”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)譯碼例6.4-2

AMI碼、HDB3編碼和譯碼信息碼：01001000000001100001…AMI碼：0+100-100000000–1+10000-1…HDB3碼：0+100-1000-V+B00-V+1-1+B00-V+1…0+100-1000-V+B00+V–1+1-B00-V+1…即：0+100-1000-1

+100+1–1+1-100-1+1…譯碼：HDB3碼：0+100-1000-1

+100+1–1+1-100-1+1…信息碼：0+100-10000

0000–1+10000+1…信息碼：010010000

0000

110000

1…×√AMI碼：+10000–1+1-10000+1000–1消息代碼an:10000111000010001HDB3碼:+1000V+–1+1-1000V-+1000–1AMI碼和HDB3碼用歸零碼表示例6.4-3AMI碼和HDB3的編碼及波形

HDB3碼保持了AMI碼的優(yōu)點(diǎn)；將連“0”碼限制在3個(gè)以內(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)：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)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)）寫(xiě)出信息碼an對(duì)應(yīng)的AMI碼和HDB3碼1、an:（-1）

10000110000100000012、an:（-1）10000110000110000013、an:（-1）10000

0000

0000111、an:10000110000100000012、an:100001100