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1、电 子 技 术 系 1 2008-12-11 上节课内容回顾 1. 数字基带传输概述； 2. 基带数字信号的基本波形掌握； 3. 基带数字信号的功率谱密度分析及其作用的 理解和掌握。 电 子 技 术 系 2 2008-12-11 本节课内容简介 1. 基带传输的常用码型； 2. 基带脉冲传输与码间串扰； 3. 无码间串扰的基带传输特性。 电 子 技 术 系 3 2008-12-11 5.3 基带传输的常用码型 在实际的基带传输系统中，并不是所有代码的 电波形都能在信道中传输。例如，前面介绍的 含有直流分量和较丰富低频分量的单极性基带 波形就不适宜在低频传输特性差的信道中传输 ，因为它有可能造成
2、信号严重畸变。又如，当 消息代码中包含长串的连续“1”或“0”符号时， 非归零波形呈现出连续的固定电平，因而无法 获取定时信息。单极性归零码在传送连“0”时 ，存在同样的问题。 电 子 技 术 系 4 2008-12-11 因此，对传输用的基带信号主要有两个方面的要 求： 1. 对代码的要求，原始消息代码必须编成适合于 传输用的码型； 对所选码型的电波形要求，电波形应适合于基 带系统的传输。 前者属于传输码型的选择， 后者是基带脉冲的 选择。这是两个既独立又有联系的问题。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 5 2008-12-11 传输码(或称线路码)的结构将取决于实际信道特性和
3、系统 工作的条件。通常，传输码的结构应具有下列主要特性 ： 1. 相应的基带信号无直流分量，且低频分量少； 2. 便于从信号中提取定时信息； 3. 信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串 扰； 4. 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化 ； 具有内在的检错能力，传输码型应具有一定规律性，以 便利用这一规律性进行宏观监测； 1. 编译码设备要尽可能简单， 等等。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 6 2008-12-11 1. AMI码 AMI码是传号交替反转码。其编码规则是将二进制消息代 码“1”(传号)交替地变换为传输码的“+1”和“-1”，而“0”(空号
4、)保 持不变。例如： 消息代码 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 AMI码： +1 0 0 1 +1 0 0 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 -1 +1 AMI码对应的基带信号是正负极性交替的脉冲序列，而0电位 持不变的规律。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 7 2008-12-11 AMI码的优点： 1. 由于+1与-1 交替，AMI码的功率谱中不含直流成分， 高、低频分量少，能量集中在频率为1/2码速处。 2. 位定时频率分量虽然为0，但只要将基带信号经全波整 流变为单极性归零波形，便可提取位定时信号。 3. 此外，AMI码的编
5、译码电路简单，便于利用传号极性交 替规律观察误码情况。 AMI码的不足： 当原信码出现连“0”串时，信号的电平长时间不跳变， 造成提取定时信号的困难。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 8 2008-12-11 2. HDB3码 HDB3码的全称是3阶高密度双极性码，它是AMI码的一 种改进型，其目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺 点，使连“0”个数不超过3个。其编码规则如下： a) 当信码的连“0”个数不超过3时，仍按AMI码的规则编， 即传号极性交替； b) 当连“0”个数超过3时，则将第4个“0”改为与前面的非“0” 码同极性的脉冲，记为+V或-V，称之为破坏脉冲。相
6、邻V码的极性必须交替出现，以确保编好的码中无 直流； 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 9 2008-12-11 c) 为了便于识别，V码的极性应与其前一个非“0”脉冲的极性相 同，否则，将四连“0”的第一个“0”更改为与该破坏脉冲相同 极性的脉冲，并记为+B或-B； 破坏脉冲之后的传号码极性也要交替。 例如： 代码： 1000 0 1000 0 1 1 000 0 l 1 AMI码： -1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1 HDB3码： -1000 -V +1000 +V -1 +1 -B00 -V +1 -1 其中的V脉冲和B脉冲与1脉冲波形相同，
7、用V或B符号的 目的是为了示意是将原信码的“0”变换成“1”码。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 10 2008-12-11 虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。 从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性 (包括B在内)。 这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V ，于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢 复4个连0码，再将所有-1变成+1后便得到原消息代码。 HDB3码保持了AMI码的优点外，同时还将连“0”码限制在 3个以内，故有利于位定时信号的提取。HDB3码是应用最为广 泛的码型，A律PCM四次群以下的接口码型均
8、为HDB3码。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 11 2008-12-11 5.3 基带传输的常用码型 AMI与HDB3码 电 子 技 术 系 12 2008-12-11 5.3 基带传输的常用码型 图5-6 AMI 码和HDB3码的功率谱 电 子 技 术 系 13 2008-12-11 3. PST码 PST码是成对选择三进码。其编码过程是：先将二进制代 码两两分组，然后再把每一码组编码成两个三进制数字(+、- 、0)。因为两位三进制数字共有9种状态，故可灵活地选择其 中的4种状态。 为防止PST码的直流漂移，当在一个码组中仅发送单个脉 冲时，两个模式应交替变换。 例如： 代
9、码： 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 PST码： 0 + - + + - - 0 + 0 + - - + 或 0 - - + + - + 0 - 0 + - - + 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 14 2008-12-11 表 5 1 PST码 二进制代码+模式-模式 00- +- + 010 +0 - 10+ 0- 0 11+ -+ - 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 15 2008-12-11 PST码的优点： 1. 能提供足够的定时分量，且无直流成分。 2. 编码过程也较简单。 PST码的不足： 识别时需要提供“分组”信息，即需要
10、建立 帧同步。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 16 2008-12-11 4. 数字双相码 数字双相码又称曼彻斯特（Manchester）码。它的编 码规则是： “0”码用“01”两位码表示， “1”码用“10 ”两位码 表示，例如： 代码： 1 1 0 0 1 0 1 双相码： 10 10 01 01 10 01 10 双相码只有极性相反的两个电平。因为双相码在每个码 元周期的中心点都存在电平跳变，所以富含位定时信息。又 因为这种码的正、负电平各半，所以无直流分量，编码过程 也简单。但带宽比原信码大1倍。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 17 2008-12
11、-11 5. 密勒码 密勒(Miller)码又称延迟调制码，它是双相码的一种变形 。编码规则如下： “1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示， 即用“10”或“01”表示。“0”码有两种情况：单个“0”时，在码 元间隔内不出现电平跃变，且与相邻码元的边界处也不跃变 ，连“0”时，在两个“0”码的边界处出现电平跃变， 即“00”与 “11”交替。 若两个“1”码中间有一个“0”码时，密勒码流中出现最大 宽度为2Ts的波形，即两个码元周期。这一性质可用来进行宏 观检错。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 18 2008-12-11 图 5 - 7双相码、 密勒码、 CMI码的波形 双相
12、码的下降 沿正好对应于 密勒码的跃变 沿。 (a) 双相码 (b) 密勒码 (c) CMI码 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 19 2008-12-11 6. CMI码 CMI码是传号反转码的简称，与数字双相码类似，它 也是一种双极性二电平码。编码规则是：“1”码交替用 “11”和“00”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示。 CMI码有较多的电平跃变，因此含有丰富的定时信息 。此外，由于10为禁用码组，不会出现3个以上的连码， 这个规律可用来宏观检错。CMI码易于实现。 在数字双相码、密勒码和CMI码中，每个原二进制信 码都用一组2位的二进码表示，因此这类码又称为1B2B
13、码 。 5.3 基带传输的常用码型 电 子 技 术 系 20 2008-12-11 已知信息代码为0100001100000101，试求相应 的AMI码和HDB3码。 代码01000011000 00101 AMI码0+10000-1+1000 00-10+1 加V0+1000V+-1+1000 V-0-10+1 加B并调整B 及 B极性 0+1000V+-1+10 0 V-0+ 1 0-1 HDB3码0+1000+1-1+1-10 0 -10+ 1 0-1 电 子 技 术 系 21 2008-12-11 例： 消息码: 1000 0 1000 0 1 1 000 0 1 1 AMI码: -1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1 HDB3码:-1000 -V +1000 +V -1 +1 B00 -V +1 -1 -1000 -1 +1000 +1 -1 +1 -100 -1 +1 -1 译 码：-1000 0 +1000 0 -1 +1
