【通信原理】基带传输码型

本文介绍了几种常见的通信编码方式,包括不归零码NRZ、归零码RZ、曼彻斯特编码(双相码)、传号交替反转码AMI、传号反转码CMI、三阶高密度双极码HDB3以及密勒码Miller,阐述了每种编码的特性和应用场景。

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不归零码 NRZ

0就是0,1就是1。


归零码 RZ

码元终止前电平跳回0。
也就是0就是00,1是10,反正码元结束的时候都要变成0。


曼彻斯特编码(双相码) Manchester

01代表0,10代表1

或者10代表0,01代表1。

一个叫GE托马斯的在1949年提出了第一种。
IEEE 802.4(令牌总线)和低速版的IEEE 802.3(以太网)中又提出了第二种。

不说用哪种基本上默认第二种。

我参考的
一篇文章让你读懂-曼彻斯特编码


传号交替反转码 AMI

0就是0,1由+1和-1交替代表。
比如100001000011100011
就是+10000-10000+1-1+1000-1+1


传号反转码 CMI

0用01表示,1用11和00交替表示。


三阶高密度双极码 HDB3

先把代码所有的四个连续的0的第四个0变成V。

然后再找到相邻两个V之间有偶数个1的范围,从这个范围的最后的V往前找到第一个1,把第一个1后面的0变成B,以此方式改好所有范围的B。

最后按照V与前一个非0符号(1或者B)极性相同,B与前一个非0符号极性相反,1与前一个符号极性相反,连续的话就正负交替。以上规则去编写正负号。(第一个1就从+号开始)
在这里插入图片描述


密勒码 Miller

在这里插入图片描述
说白了就是1就在10和01之间跳变,0就是11或者00。他们都要与前一个接起来,除了连续的0来回跳。

解释图:
在这里插入图片描述

### 基带传输中的常用编及其特点 #### 不归零 (NRZ, Non-Return-to-Zero) 不归零是一种简单的二元信号表示方式,在这种编下,“1”通常由正电压表示,而“0”则由负电压或零电压表示。该编不具备自同步能力,因此对于长时间连续的相同位可能会造成接收端难以保持同步。 ```python def generate_NRZ(data): nrz_signal = [] for bit in data: if bit == '1': nrz_signal.append(1) # 正电压代表逻辑'1' else: nrz_signal.append(-1) # 负电压代表逻辑'0' return nrz_signal ``` [^1] #### 归零 (RZ, Return-to-Zero) 归零的特点是在每一位结束时返回到零电平。“1”的表示是从低到高的脉冲,随后立即回到零;“0”可以是没有脉冲或者是较低水平的持续状态。这种方式有助于减少误率并提供更好的定时恢复特性。 ```python def generate_RZ(data): rz_signal = [] for bit in data: if bit == '1': rz_signal.extend([1, 0]) # 高电平后迅速降至零 else: rz_signal.extend([-1, -1]) return rz_signal ``` #### 曼彻斯特编 (Manchester Encoding) 曼彻斯特编通过在每位中间改变电平来实现数据与时钟信息的同时传送。具体来说,“1”被编成前半部分为高电平而后半部分转为低电平的形式;反之亦然。“0”则是先低再高。此方法消除了直流成分的影响,并提供了丰富的定时信息,但其频谱宽大约是原始信号的一倍。 ```python def generate_manchester_encoding(data): manchester_encoded = [] for bit in data: if bit == '1': manchester_encoded.extend([1, -1]) # 上升沿表示‘1’ elif bit == '0': manchester_encoded.extend([-1, 1]) # 下降沿表示‘0’ return manchester_encoded ``` [^3]
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