淺談數(shù)字-數(shù)字編碼中的雙極性碼

本文主要介紹數(shù)字-數(shù)字編碼中的雙極性碼。雙極性碼是使用兩個(gè)以上的電平值進(jìn)行編碼，無線路信號(hào)代表一種信號(hào)邏輯狀態(tài)，正電平和負(fù)電平交替代表另一種狀態(tài)。

MLT-3

MLT-3即Multi-Level Transmit-3，多電平傳輸碼，MLT-3碼跟NRZI碼有點(diǎn)類似，其特點(diǎn)都是逢“1”跳變，逢“0”保持不變，并且編碼后不改變信號(hào)速率。與NRZI碼不同的是，MLT-3是雙極性碼，有‘-1’、‘0’、‘1’三種電平，編碼后直流成份大大減少，可以進(jìn)行電路傳輸，100Base-TX采用此碼型。

MLT-3的編碼規(guī)則如下：

如果下一輸入為“0”，則電平保持不變；

如果下一輸入為“1”，則產(chǎn)生跳變，此時(shí)又分兩種情況：

• 如果前一輸出是“＋1”或“－1”，則下一輸出為“0”；
• 如果前一輸出非“0”，其信號(hào)極性和最近一個(gè)非“0”相反。

AMI

AMI即Alternate Mark Inversion，亦稱“交替信號(hào)反轉(zhuǎn)”，邏輯0由空電平表示，而邏輯1由交替反轉(zhuǎn)的正負(fù)電壓表示。

Pseudoternary

Pseudoternary是用零值電平代表二進(jìn)制數(shù)1，用正負(fù)交替變換的電平代表二進(jìn)制數(shù)0?？梢哉f是雙極性AMI編碼的另一種形式。

Scrambling

雙極性AMI連續(xù)長(zhǎng)串0時(shí)，偽三進(jìn)碼連續(xù)長(zhǎng)串1時(shí)，會(huì)出現(xiàn)同步問題。因此加入擾碼技術(shù)，將可能產(chǎn)生恒定電平的比特序列用足夠多的跳變替換掉，以滿足同步的要求（高速高效）。

加入擾碼技術(shù)的編碼方式主要有BnZS、HDB3等。

B3ZS即Bipolar with three-zero substitution，三階雙極性碼，T3線路用此編碼。

編碼規(guī)則與HDB3相同，只是編碼后能允許最多連“0”的個(gè)數(shù)從HDB3的三個(gè)減小到兩個(gè)。

B8ZS即Bipolar with 8-zero substitution，雙極性8零替換編碼，北美的編碼方式?；陔p極性AMI，如果出現(xiàn)連續(xù)八個(gè)0，且其前導(dǎo)比特1是正電平，則八個(gè)0比特被編碼為：0 0 0 + - 0 - +，如果出現(xiàn)連續(xù)八個(gè)0，且其前導(dǎo)比特1是負(fù)電平，則八個(gè)0比特被編碼為：0 0 0 - + 0 + -，其中有兩個(gè)碼元違背了AMI編碼規(guī)則（所謂“擾亂”），亦不可能是由噪聲產(chǎn)生。接收方檢測(cè)到這一組編碼后，會(huì)將其還原為連續(xù)八個(gè)0的比特序列。

HDB3即HighDensity Bipolar of order 3 code，三階高密度雙極性碼。高密度雙極性3零編碼，歐洲和日本的編碼方式。

基于雙極性編碼，當(dāng)原碼沒有四個(gè)以上連“0”串時(shí)，AMI碼就是HDB3碼。如遇到連續(xù)四個(gè)0比特時(shí)就在編碼中用含有一個(gè)或兩個(gè)正負(fù)電平的脈沖來制造“擾亂”，以便同步。遇到連續(xù)四個(gè)0比特即“擾亂”，而不是連續(xù)八個(gè)0比特，故曰“高密度”。

編碼規(guī)則：根據(jù)前導(dǎo)比特1的極性和自上一次替換后傳輸?shù)谋忍?的數(shù)目，按四種方式相應(yīng)改變編碼。