信号的数字编码方案

前言：

数字编码方案面临的最基本的三个问题：

1. 基线偏移（baseline wandering）

基线--信号功率的平均**运行**值，信号代表的高低电平根据信号的功率与基线比较得到。
    因此，长0或长1的串会引起平均运行值比总体平均值过低或过高，也就是基线偏移的现象，使接收方不能正确解码
           

1. 直流成分（DC component）

   当电平保持一段时间恒定时，根据傅里叶分析，频谱会产生很低的频率，也就是直流成分
              

2. 自同步（self-synchronizing）

   同步--接收方与发送方的位5严格对应。
   当数据信号含有提示接收方起始、中间、结束位置的脉冲跳变时，称为信号有自同步功能
              

除了要考虑没有基线偏移、没有直流成分、有自同步功能这三个基本问题外，

编码方案还要考虑差错检测、抗噪抗干扰、复杂性

0.线路编码方案

0.0单极方案（电平都在时间轴的一边）

单级NRZ（正电平-1，零电平-0）

0.1单极性方案（电平在时间轴两边）

0.1.0极性NRZ

1. NRZ-L(NRZ-Level)

   正负电平代表1,0（电平决定位值）
              

2. NRZ-I(NRZ-Invert)

   有跳变是1，没有跳变是0（电平是否反相决定位值）
              

从基线偏移、直流成分、同步三方面考虑，极性NRZ都有问题，但NRZ-I只在连0 时出现问题，而NRZ-L则连0连1都出问题，故在这三方面NRZ-I问题请与NRZ-L

0.1.1RZ

引入+-0三值，所有变化都要进过0，

0是同步位，解决了NRZ的同步问题，也没有直流成分。

然而三电平使生成辨别变得复杂、每一个信号都要有两个电平表示（- 0=》0，+0=》1），带宽占用太大，因此已经不再使用

0.1.2双相编码（两相编码）

1. 曼彻斯特编码（Machester）

   结合了RZ(中间有自同步点),NRZ-L（下降上升表0，1）
   下降沿=》0，上升沿=》1
              

2. 差分曼彻斯特编码（Diffencial Manchester）

   结合了RZ(中间有自同步点),NRZ-I（与前一个位的波形反相=》1，与前一个波形同相=》）

   解决了三个基本问题，较常用

0.2双极性方案(bipolar）

也称多电平二进制（multilevel binary）

0.2.0AMI(alternate mark inversion)

（双极）交替传号反转方案

传号-》1

中值电平表示0，1交替由正负电平表示

0.2.1伪三元（pseudoternary）

和AMI原理一样，只不过

中值电平表示1，0交替由正负电平表示

0.3多电平方案

mL1nL2

B=2,T=3,Q=4

m个长度为L1的数据元素表示n个长度为L2的信号元素

（事实上 L1=B ）

例如8B6T表示

28个数据元素的空间内表示36个信号元素

1.块编码方案

编码中加入冗余来确保同步、抗干扰、纠错检错
4B/5B=>5个二元编码4个二元