数字信号波形就是用电压的高、低或电流的有、无来表示数字信息1、0。当然,数字1、0的对应关系由通信系统自己定义,也可能零电平对应数字1,正电平对应数字0。在具体的编码方案中,数字0、1与波形的对应关系是严格定义的。
常见的数字信号编码波形有以下几种分类:单极性码波形和双极性码波形;归零码波形和不归零码波形;绝对码波形和相对码波形。上述类型的编码方式可以进行适当的组合,如单极性归零码、双极性不归零码、差分单极性不归零码等。
1.单极性码波形
单极性码波形的构成是:零电位及正电位分别对应数字0和1。单极性码信号在一个比特时间内,不是有电压脉冲,就是无电压脉冲,各个脉冲之间无间隔,极性也是单一的。如果出现连续的1或0,电压就不会发生变化,近似为“直流”。这会给信道传输和接收解码带来一些困难,通常需要采取一些补救措施。
2.双极性码波形
双极性码波形就是用正、负电位分别对应数字0和1。这种信号在一个比特时间内,要么是正电压脉冲,要么是负电压脉冲,极性非正即负,各个脉冲之间无间隔。如果出现无电压的情况,说明传输一定有错。当0、1等概率出现时,它将无直流成分。双极性码能够防止电荷在媒介上积累,提高了信号传输的可靠性。
3.归零码波形
归零码波形的特点是:各个脉冲之间有间隔,它的脉冲宽度比比特宽度(传输一个比特所需要的时间)窄,只有比特宽度的一半。在比特宽度另一半的时间内,每个脉冲都要回到零电位,因此称为归零码。简单来说,归零码在每个比特的中间都要回到零电位。(www.daowen.com)
4.不归零码波形
不归零码波形就是通常所见的波形,它的脉冲宽度与比特宽度一致。例如,双极性不归零码的波形非正即负,相邻脉冲之间无间隔。
5.绝对码波形
绝对码波形是指数字0和1所对应的电平极性或波形是固定不变的。例如,在绝对双极性码波形中,数字0对应正电压,数字1对应负电压。
6.差分码波形
差分码波形也称相对码波形。它是一种把数字信息0和1反映在相邻信号码元的相对极性变化上的波形。如果相邻码元的极性发生改变则表示1,极性不改变则表示0。差分码波形在形式上与单极性码或双极性码波形相同,但它代表的数字信息与码元本身的极性无关,仅与相邻码元的极性变化有关。
差分码的好处是检测信号的跳变比判断信号的高低更为可靠。在绝对码中,一般是将信号值与门限值直接比较,以辨识信号代表的是1还是0,噪声会影响这种判断的准确性。差分码的另一个优点是在复杂的传输系统中,线路的引脚可能会接反,信号的正负极会翻转,绝对码依靠电平判断,所有的1和0都会翻转,而差分码就不会出现这种情况。
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