2.2 数字信号的基带传输-高一《通信技术基础》同步教学课件 （电子工业出版社·第3版）

通信技术基础(第三版） 第二节数字信号的基带传输（第5课时） 第二章 数字通信系统 1 2.2数字信号的基带传输 2 目录 Content 2.2.1 数字基带信号 2.2.2 基带传输系统 2.2.3 再生中继系统 3 数字基带信号 2.2.1 4 2.2.1数字基带信号 数字基带信号是用数字信息的电脉冲表示，通常把数字信息的电脉冲的表示形式称为码型。不同形式的码型信号具有不同的频谱结构，为了在传输信道中获得优质的传输特性，需要合理选择基带信号的码型，使数字信息变换为适合于给定信道传输特性的频谱结构，便于数字信号在信道内传输。适于在有线信道中传输的基带信号码型又称为线路传输码型。 2.2.1数字基带信号 线路码及码型设计的原则如下： （1）易于从线路码流中提取时钟分量。 （2）线路码型频谱中不含直流分量。 （3）线路码流中高频分量应尽量少。 （4）码型变换过程不受信息源统计特性影响，即能适应信息源的变化。 （5）经过信息传输后产生的码间干扰应尽量小。 （6）线路码型具有一定的误码检测能力。 （7）设备简单。 数字基带的传输码型很多，并不是所有的码型都能满足上述要求，往往是根据实际需要进行选择，下面介绍几种常用的码型。 2.2.1数字基带信号 单极性码指单极性不归零码，如图2.16（a）所示，它用高电平代表二进制符号的“1”；0电平代表“0”，在一个码元时隙内电平维持不变。 单极性码的缺点如下： （1）有直流成分，因此不适用于有线信道。 （2）判决电平取接收到的高电平的一半，所以不容易稳定在最佳值。 （3）不能直接提取同步信号。 （4）传输时，要求信道的一端接地。 1．单极性不归零码 2.2.1数字基带信号 t t t t t t t t t t 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 二进制代码 （a）单极性 （NRZ）码 （b）单极性归 零（RZ）码 （c）双极性 （NRZ）码 （d）双极性归 零（RZ）码 （e）差分码 （f）数字双相码 （g）CMI码 （h）密勒码 （i）AMI码 （j）HDB3码 图2.16 几种常用二进制码型 2.2.1数字基带信号 2．单极性归零码 单极性归零码如图2.16（b）所示，代表二进制符号“1”的高电平在整个码元时隙持续一段时间后要回到0电平。如果高电平持续时间τ为码元时隙T的一半，则称之为50%占空比的单极性码。 单极性归零码中含有位同步信息，其他特性同单极性码。 3．双极性不归零码 双极性不归零码（双极性码）如图2.16（c）所示，它用正电平代表二进制符号的“1”；负电平代表“0”，在整个码元时隙内电平维持不变。 双极性码的优点：当二进制符号序列中的“1”和“0”等概率出现时，序列中无直流分量；判决电平为0，容易设置且稳定，抗噪声性能好；无接地问题。 缺点是序列中不含位同步信息。 2.2.1数字基带信号 4．双极性归零码 双极性归零码如图2.16（d）所示，代表二进制符号“1”和“0”的正、负电平在整个码元时隙持续一段时间之后都要回到0电平，同单极性归零码一样，也可用占空比来表示。 它的优缺点与双极性不归零码相同，但应用时只要在接收端加一级整流电路就可将序列变换为单极性归零码，相当于包含了位同步信息。 5．差分码 在差分码中，二进制符号的“1”和“0”分别对应着相邻码元电平符号的“变”与“不变”，如图2.16（e）所示。 因为差分码码型的高、低电平不再与二进制符号的“1”、“0”直接对应，所以即使当接收端收到的码元极性与发送端完全相反时也能正确判决，应用很广。在数字调制中被用来解决移相键控中“1”、“0”极性倒π问题。 2.2.1数字基带信号 6．数字双相码 数字双相码又称为分相码或曼彻斯特码，如图2.16（f）所示。它属于1B2B码，即在原二进制一个码元时隙内有两种电平，如“1”码可以用“ ”脉冲表示，“0”码用“ ”脉冲表示。 数字双相码的优点：在每个码元时隙的中心都有电平跳变，因而频谱中有定时分量，并且由于在一个码元时隙内的两种电平各占一半，所以不含直流成分。 缺点：传输速率增加了1倍，频带也展宽了1倍。 7．CMI码 CMI码是传号反转码的简称，也可归类于1B2B码，CMI码将信息码流中的“1”码用交替出现的“ ”、“ ”表示；“0”码统统用“ ”脉冲表示，如图2.16（g）所示。 CMI码的优点除了与数字双相码一样外，还具有在线错误检测功能，如果传输正确，则接收码流中出现的最大脉冲宽度是一个半码元时隙。 2.2.1数字基带信号 8．密勒码 密勒（Miller）码也称为延迟调制码。它的