01数字基带信号及其频谱特性
S1 數(shù)字基帶信號及其頻譜特性
一、分類
1、單極性不歸零波形
優(yōu)點：電脈沖之間無間隔，極性單一，易于用TTL，CMOS電路產(chǎn)生；
缺點：
a) 有直流成份；判決電平不能穩(wěn)定在最佳的電平，抗噪聲性能不好；
b) 不能直接提取同步信號；
c) 傳輸時要求信道的一端接地，這樣不能用兩根芯線均不接地的電纜傳輸線。
2、單極性歸零波形
a) 單極性歸零碼與單極性不歸零碼的區(qū)別是碼元寬度小于碼元間隔，每個碼元脈沖在下一個碼元到來之前回到零電平。
b) 設(shè)碼元間隔為Ts，歸零碼寬度為τ，則稱τ /Ts為占空比， τ/Ts=0.5 稱為半占空碼。
c) 單極性歸零碼可以直接提取位定時信息，是其他波形提取位定時信號時需要采用的一種過渡波形。
3、雙極性不歸零波形
a) 當(dāng)1、 0 符號等概出現(xiàn)時無直流分量；
b) 接收端恢復(fù)信號時的判決電平為0，穩(wěn)定不變，因而不受信道特性變化的影響，抗干擾能力較強(qiáng)。
c) 主要缺點：不能直接提取同步信號； 1、 0符號不等概出現(xiàn)時，仍有直流成份。
4、雙極性歸零波形
a) 每個碼元內(nèi)的脈沖都回到零電平，即相鄰脈沖之間必定留有零電位的間隔。
b) 它除了具有雙極性不歸零碼的特點外，還可以通過簡單的變換電路（全波整流電路），變換為單極性歸零碼，有利于同步脈沖的提取。
5、差分波形
a) 不是用碼元本身的電平表示消息代碼，而是用相鄰碼元的電平的跳變和不變來表示消息代碼；
b) 用差分碼波形傳送代碼可以消除設(shè)備初始狀態(tài)的影響，特別是在相位調(diào)制系統(tǒng)中用于解決載波相位模糊問題。
6、多電平波形
這種波形的一個脈沖可以代表多個二進(jìn)制信息，在碼元速率一定時可以提高信息速率，故在高速數(shù)字傳輸系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
Tips:理解
（一）概念理解
單極性：發(fā)出或不發(fā)出電流，判決門限為半幅電平；
雙極性：發(fā)出正電流或負(fù)電流，判決門限為零電平。
不歸零碼NRZ (Non Return Zero)：每位編碼占用全部碼元的寬度(全寬碼)；
歸零碼：信號電平在一個碼元之內(nèi)都要恢復(fù)到零的編碼方式，用極性不同的脈沖分別表示二進(jìn)制的“1”和“0”，在脈沖結(jié)束之后要維持一段時間的零電平。
（二）基帶傳輸問題：
1、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號表示
（1）不歸零碼NRZ ：重復(fù)發(fā)送"1"碼或"0"碼,某位碼元與其下一位碼元間無間隙,傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開始。
解決：歸零。
（2）直流分量,不能使用變壓器在數(shù)據(jù)通信設(shè)備和所處環(huán)境之間提供良好絕緣的交流藕合,直流分量還會損壞連接點的表面電鍍層;
解決1：變單極性為雙極性，1、 0 符號等概出現(xiàn)時無直流分量（噪聲正負(fù)相抵），不等概出現(xiàn)時，仍有直流成份。
解決2：雙極性歸零碼不含直流成分：即不出現(xiàn)直流狀態(tài)。如單極時全0或全1就直流；單極歸零就是全0是直流；雙極全1或全0是直流；而雙極性歸零無論全0或全1都不會出現(xiàn)直流狀態(tài)因為會歸零。（疑惑1：直流的影響）
解惑：直流會產(chǎn)生熱量，溫度上升信道特性會變差
2、收發(fā)兩端之間的信號同步
1、同步信號：給需要同步處理信息的機(jī)器設(shè)備提供相同時間參考的信號。可以是一個開關(guān)信號，也可以是一個連續(xù)脈沖。
要準(zhǔn)確地區(qū)分和接收發(fā)來的每位數(shù)據(jù)，則
——>接收端和發(fā)送端的數(shù)據(jù)序列在時間上必須取得同步。
——>接收端要按照發(fā)送端所發(fā)送的每個碼元的重復(fù)頻率及起止時間來接收數(shù)據(jù),在接收過程中還要不斷校準(zhǔn)時間和頻率,這一過程稱為同步過程。
——>位同步法和群同步法
2、不歸零碼NRZ： 傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開始,需要用某種方法使發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行定時或同步。
歸零碼：脈沖較窄,脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比,故歸零碼在信道上占用的頻帶較寬。（疑惑2同步的理解）
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的01数字基带信号及其频谱特性的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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