常用线路码型

2.4.2　常用线路码型

在实际数字通信中，经常需要在数字通信设备之间通过同轴电缆或其他有线传输媒介来传输数字基带信号。如果直接用上述PAM信号波形则可能存在一定问题，例如单极性不归零码序列的功率谱中含有离散的直流分量及很低的频率成分，与同轴电缆的传输要求（由于均衡与屏蔽的困难，不使用低于60kHz的频率）不相符，所以该码型不宜于在电缆中传输。因此，需要在常用波形的基础上通过变化后再进行基带传输。

在基带传输时，不同传输媒介具有不同的传输特性，因此需要使用不同的接口线路码型，这在国际上有统一的规定。以下介绍几种常用的线路码型。

1.AMI码

AMI码是信号交替反转码。AMI码的编码规则为：若输入为“0”，则AMI码为0，并映射为零电平；若输入为“1”，则编为交替出现的“＋1”和“-1”，相应映射的信号波形是幅度为“＋A”和“-A”的半占空归零脉冲，故AMI码又记作AMI（RZ）码。

例2.7　绘制符号间互不相关的二进制序列｛1100100111｝的AMI（RZ）码。

解：如图2-12所示。

ITU-T建议AMI（RZ）码为PCM系统、北美系列、24路时分制数字复接、一次群、1.544Mbit/s的线路码型。

2.HDB₃码

HDB₃码与AMI码类似，也是将信息符号“1”变换为“＋1”或“-1”，相应的信号波形是幅度为“＋A”和“-A”的半占空归零脉冲，但是，与AMI码不同的是HDB₃码中的连“0”数被限制为小于或等于3，当信息符号中出现4个连“0”码时，用特定码组取代，该特定码组称为取代节。为了在接收端识别出取代节，人为地在取代节中设置“破坏点”，在这些“破坏点”处信号极性交替规律受到破坏。

图2-12　AMI（RZ）码

HDB₃码的编码原理是：

（1）将信息符号中的“1”交替变换为“＋1”和“-1”。

（2）检查是否存在4个以上连“0”现象，如果有则将每4个连“0”小段的第四个“0”变换成与前一非0符号（＋1或-1）同极性的符号，显然，这样就破坏了“极性交替反转”的规律。该符号称为破坏符号，用V表示（即＋1记为＋V；-1记为-V）。

（3）为使附加V符号后的序列仍保持无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。因此，当相邻V符号之间有奇数个非0符号时，就用取代节“000V”来取代四个连“0”；当相邻V符号之间有偶数个非0符号时，则用取代节“B00V”来取代四个连“0”，而B符号的极性与前一非0符号的极性相反。

（4）对B符号后面的非0符号从V符号开始再交替反转极性。

例2.8　编制符号间互不相关的二进制序列｛1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1｝的HDB₃码。

解：①将信息符号中的“1”交替变换为“＋1”和“-1”，得到

｛＋1 0 0 0 0-1 0 0 0 0＋1-1 0 0 0 0＋1-1｝

　　②加入V符号

｛＋1 0 0 0＋V-1 0 0 0-V＋1-1 0 0 0-V＋1-1｝

　　③加入B符号

｛＋1 0 0 0＋V-1 0 0 0-V＋1-1＋B 0 0-V＋1-1｝

　　④对B符号后面的非0符号从V符号开始再交替反转极性

｛＋1 0 0 0＋V-1 0 0 0-V＋1-1＋B 0 0＋V-1＋1｝

编制图形如图2-13所示。

根据以下两点可以检查编制的HDB₃码是否正确：

①检查V符号：是否每4个连“0”串的第四个“0”换成V符号；V符号的极性是否与前一非0符号同极性；相邻V符号的极性应符合交替反转规律。

图2-13　HDB₃码

②将已编制的HDB₃码中的V符号暂时取下，然后观察剩下的含B符号的码字是否符合正负极性交替出现的规律。

ITU-T建议HDB₃码为PCM系统欧洲系列时分多路数字复接一次群2.048Mbit/s、二次群8.448Mbit/s、三次群34.368Mbit/s的线路接口码型。

3.CMI码

CMI码是将输入的“0”在一个二进制符号间隔Tb内编码为“01”，相应信号幅度为“-A，＋A”；将“1”交替编码为“11”或“00”，相应信号幅度为“＋A，＋A”或“-A，-A”。

例2.9　编制符号间互不相关的二进制序列｛1 0 0 1 0 1 1 0 1｝的CMI码。

解：编码结果如表2-10所示，波形如图2-14所示。

表2-10　CMI码

图2-14　CMI码

ITU-T建议CMI码为PCM时分多路四次群139.264Mbit/s数字复接设备的接口线路码型。

4.数字双相码

数字双相码又称分相码或Manchester码，其编码规则为：将输入的“0”在一个二进制符号间隔Tb内编码为“01”，相应信号幅度为“-A，＋A”；将“1”编码为“10”，相应信号幅度为“＋A，-A”。

例2.10　编制符号间互不相关的二进制序列｛1 0 1 1 0 1 0 1｝的数字双相码。

解：编码结果如表2-11所示，波形如图2-15所示。

表2-11　数字双相码

图2-15　数字双相码

国际上规定，在计算机以太网中，在双绞五类线中传输10Mbit/s数据的接口线路码型为数字双相码。