三階高密度雙極性信號(hào)編譯碼的建模與仿真

摘要：提出了直接傳輸光通信系統(tǒng)中三階高密度雙極性信號(hào)編譯碼實(shí)現(xiàn)方法，分析了三階高密度雙極性信號(hào)編、譯碼規(guī)則，并用硬件描述語言構(gòu)建了其編、譯碼模型，通過EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)仿真，驗(yàn)證了其設(shè)計(jì)的有效性，對設(shè)計(jì)數(shù)字基帶通信系統(tǒng)有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：數(shù)字通信；三階高密度雙極性碼；編譯碼；硬件描述語言

數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分之一。在數(shù)字通信中，有些場合可不經(jīng)過載波調(diào)制和解調(diào)過程，而對基帶信號(hào)進(jìn)行直接傳輸。采用AMI碼的傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)，有可能出現(xiàn)四連零現(xiàn)象，不利于接收端的定時(shí)信號(hào)提取。而三階高密度雙極性碼因具有無直流成份，低頻成份少和連O個(gè)數(shù)最多不超過3個(gè)等明顯的優(yōu)點(diǎn)，對定時(shí)信號(hào)的恢復(fù)十分有利，成為CCITT協(xié)會(huì)推薦使用的基帶傳輸碼型之一。本文使用硬件描述語言對數(shù)字通信系統(tǒng)中的三階高密度雙極性碼的編譯碼進(jìn)行實(shí)用設(shè)計(jì)。

1 三階高密度雙極性碼的編、譯碼規(guī)則
1．1 三階高密度雙極性碼的編碼規(guī)則
三階高密度雙極性碼是AMI碼的改進(jìn)型，稱為三階高密度雙極性碼，它克服了AMI碼的長連O串現(xiàn)象。
其編碼規(guī)則為先檢查消息代碼(二進(jìn)制)的連O串情況，當(dāng)沒有4個(gè)或4個(gè)以上連0串時(shí)，則這時(shí)按照AMI碼的編碼規(guī)則對消息代碼進(jìn)行編碼；當(dāng)出現(xiàn)4個(gè)或4個(gè)以上連O串時(shí)，則將每4個(gè)連0小段的第4個(gè)0變換成與前一非0符號(hào)(+1或一1)同極性的V符號(hào)，且必須保證相鄰V符號(hào)應(yīng)極性交替(即+l記為+V，一1記為一V)；檢查相鄰V符號(hào)問的非O符號(hào)的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)，若為偶數(shù)，則再將當(dāng)前的V符號(hào)的前一非0符號(hào)后的第1個(gè)0變?yōu)?B或一B符號(hào)，且B的極性與前一非O符號(hào)的極性相反，并使后面的非0符號(hào)從V符號(hào)開始再交替變化。
1．2 三階高密度雙極性碼的譯碼
三階高密度雙極性碼的譯碼是編碼的逆過程，其譯碼相對于編碼較簡單。從其編碼原理可知，每一個(gè)破壞符號(hào)V總是與前一非O符號(hào)同極性，因此，從收到的三階高密度雙極性碼序列中，容易識(shí)別V符號(hào)，同時(shí)也肯定V符號(hào)及其前面的3個(gè)符號(hào)必是連O符號(hào)，于是可恢復(fù)成4個(gè)連0碼，然后再將所有的一1變成+1后便得到原消息代碼。

2 三階高密度雙極性編碼的建模
三階高密度雙極性碼的建模思想：在消息代碼的基礎(chǔ)上，依據(jù)三階高密度雙極性編碼規(guī)則進(jìn)行插入“V”符號(hào)和插入“B”符號(hào)的操作，且用2位二進(jìn)制代碼分別表示。最后完成單極性信號(hào)變成雙極性信號(hào)的轉(zhuǎn)換，其編碼器模型如圖1所示。

2．1 插“V”模塊的實(shí)現(xiàn)
插“V”模塊是對消息代碼里的四連0串的檢測，即當(dāng)出現(xiàn)四個(gè)連O串的時(shí)候，把第四個(gè)“0”變換成為符號(hào)“V”，用“11”標(biāo)識(shí)，“1”用“01”標(biāo)識(shí)，“O”用“00”標(biāo)識(shí)，其模型如圖2所示。