通信原理板块

微信公众号上线，搜索公众号小灰灰的FPGA,关注可获取相关源码，定期更新有关FPGA的项目以及开源项目源码，包括但不限于各类检测芯片驱动、低速接口驱动、高速接口驱动、数据信号处理、图像处理以及AXI总线等 1、数字基带传输系统的码型选择规则 (1)不含直流，且低频分量尽量少； (2)应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号； (3)功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带； (4)不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化； (5)具有内在的检错能力，即码型应具有一定规律性，以便宏观检测； (6)编译码简单，以降低通信延时和成本 2、AMI码 AMI码，即传号交替反转码，编码规则是将消息码的“1”(传号)交替地变换为“+1”和“-1”，“0”(空号)保持不变

AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。单极性波形的变形，“0”对应零电平，“1”交替对应正、负电平 AMI码的优点：没有直流成分，且高、低频分量少，能量集中在频率为1/2码速度处；编解码电路简单，且可利用传号极性交替观察误码情况 如果它是AMI-RZ波形，接收后只要全波整流，就可变为单极性RZ波形，从中可以提取位定时分量。 AMI码的缺点：当原信码出现长连“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。

3、HDB3码 HDB3码，即三阶高密度双极性码，保持了AMI码的优点，克服其缺点，使连“0”个数不超过三个 编码规则： (1)先检查消息码的连“0”个数。当连“0”数目小于等于3个时，与AMI码的编码规则一致，即将消息码的“1”(传号)交替地变换为“+1”和“-1”，“0”(空号)保持不变； (2)当连“0”数目超过3个时，将每4个连“0”化作一小节，用“000V”替代。V(取值+1或-1)应与其前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同，V又称为破坏脉冲； (3)相邻的V码极性必须交替。当V码取值能满足(2)中的要求，但不能满足(3)中的要求，则将“0000”用“B00V”代替，B的取值与V的极性一致，称为调节脉冲； (4)V码后面的传号码极性也要交替

译码：每一个破坏脉冲V总是与前一非“0”脉冲同极性。V符合及其前面的三个符合必是连“0”符合，恢复为4个连“0”码，再将“±1”变成“1”得到原消息码 HDB3码，具有AMI码的优点，还将连“0”码限制在3个以内，使得接收时能保证定时信息的提取 A律PCM四次群以下的接口码型均为HDB3码 A律PCM的名词解释： A律是PCM非均匀量化中的一种对数压扩形式，数字脉冲编码调制（PCM）是模拟信号数字化的基本方法，PCM包括采样、量化、编码三个步骤，其中量化是对抽样值的取值离散，根据量化间隔的不同选取分为均匀量化和非均匀量化，非均匀量化可以有效地改善信号的量化信噪比。语音信号的量化常采用ITU建议的两种对数形式的非均匀量化压缩特性：A律和μ律，A律编码主要用于30/32路一次群系统， A律PCM用于欧洲和中国。 A律是ITU-T（国际电联电信标准局）CCITT G.712定义的关于脉冲编码的一种压缩/解压缩算法。 世界上大部分国家采用A律压缩算法。A律是PCM非均匀量化中的一种对数压扩形式，脉冲编码调制PCM是对一个时间连续的模拟信号先抽样，再对样值幅度量化，编码的过程其中量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示,通常是用二进制表示。而量化中会出现误差，即量化后的信号和抽样信号的差值，量化误差在接收端表现为噪声，称为量化噪声。 量化级数越多误差越小，相应的二进制码位数越多，要求传输速率越高，频带越宽。 为使量化噪声尽可能小而所需码位数又不太多，通常采用非均匀量化的方法进行量化。非均匀量化根据幅度的不同区间来确定量化间隔，幅度小的区间量化间隔取得小，幅度大的区间量化间隔取得大。 4、双相码 双相码,即曼彻斯特码，用一个周期的正负对称方波表示“0”，用其反向波形表示“1” 编码规则：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示

双相码波形是一种双极性NRZ波形，只有极性相反的两个电平。在每个码元间隔的中心点都存在电平跳变，含有丰富的位定时信息，且没有直流分量，编码过程简单 缺点是占用带宽加倍，使频带利用率降低 双相码适用于数据终端设备近距离上传输，局域网常采用双相码作为传输码型 5、差分双相码 为了解决双相码因极性反转而引起的译码错误，引入差分双相码 双相码是利用每个码元持续时间中间的电平跳变进行同步和信码表示，即由负到正的跳变表示二进制“0”，由正到负的跳变表示二进制“1” 差分双相码，每个码元中间的电平跳变用于同步，每个码元的开始处是否存在额外的跳变用来确定信码，即有跳变则表示二进制“1”，无跳变则表示二进制“0” 6、CMI码 CMI码，即传号反转码，是一种双极性二电平码 编码规则：“1”码交替用“1 1”和“0 0”两位码表示，“0”码固定地用“0 1”表示

CMI码易于实现，含有丰富的定时信息。由于“1 0”为禁用码组，不会出现三个以上连码，可用于宏观检错 目前CMI码被ITU-T推荐为PCM四次群的接口码型，有可用于速率低于8.448Mb/s的光缆传输系统中 7、块编码 块编码可以提高线路编码性能，增加某种冗余来确保码型的同步和检错能力，块编码的形式有nBmB码，nBmT码 (1)nBmB码 将原信息码流的n位二进制码分为一组，并置换成m位二进制码的新码组，且m>n 由于m>n,新码组可能有2m种组合，多出了(2m-2^n)种组合。以某种方式选择有利码组作为许用码组，其余作为禁用码组，已获得更好的编码性能 在光纤通信系统中，常选择m=n+1，取1B2B码、2B3B码、3B4B码及5B6B码，其中5B6B码型已经作为三次群和四次群以上的线路传输码型 (2)nBmT码 将n个二进制码变换成m个三进制码的新码组，且m