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数字基带信号是表示数字信息的电波形,它可以用不同的电平或脉冲来表示。数字基带信号的类型有很多。
这里以矩形脉冲为例,介绍几种基本的基带信号波形。
这是一种最简单的基带信号波形。它用正电平和零电平分别对应二进制数字“1”和“0”;或者说,在一个码元时间内用脉冲的有或无来表示“1”和“0”。该波形的特点是电脉冲之间无间隔,极性单一,易于用TTL、CMOS电路产生;缺点是有直流分量,要求传输线路具有直流传输能力,因而不适应有交流耦合的远距离传输,只适用于计算机内部或极近距离(如 印制电路板内和机箱内)的传输。
这是一种用正、负电平的脉冲分别表示二进制数字“1”和“0”。因其正负电平的幅度相等、极性相反,故当“1”和“0”等概率出现时无直流分量,有利于在信道中传输,并且在接收端恢复信号的判决电平为零值,因而不受信道特性变化的影响,抗干扰能力也较弱。在ITU-T制定的V.24接口标准和美国 电工协会(EIA)制定的RS-232C接口标准中均采用双极性波形。
所谓归零(RZ)波形是指它的有电脉冲宽度τ小于码元宽度T,即信号电压在一个码元终止时刻前总要回到零电平。通常,归零波形使用半占空码,即占空比(τ/Τ)为50%,从单极性RZ波形可以直接提取定时信息,它是其他码型提取位同步信息时常采用的一种过渡波形。与归零波形相对应,上面的单极性波形和双极性波形属于非归零(NRZ)波形,其占空比τ/Τ=100%.
它是双极性波形的归零形式。它兼有双极性和归零波形的特点。由于其相邻脉冲之间存在零电位的间隔,使得接收端很容易识别出每个码元的起止时刻,从而使收发双发能保持正确的位同步。这一优点使双极性归零波形得到了一定的应用。
这种波形是用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息,而与码元本身的点位或极性无关。以电平跳变表示“1”,以电平不变表示“0”,当然上述规定也可以反过来。由于差分波形是以相邻脉冲电平的相对变化来表示消息,因此也称 相对码波形,而相应地称前面的单极性或双极性波形为绝对码波形。用差分波形传送消息可以消除设别初始状态的影响,特别是在相应调制系统中可用于解决载波相位模糊问题。
前面5种波形的电平取值只有两种,即一个二进制码元对应一个脉冲。为了提高频带利用率,可以采用多电平波形或多值波形。由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码,在波特率相同(传输带宽相同)的条件下,比特率提高了,因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中得到了广泛应用。
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