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| 數字基帶信號 | |
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錢乙，在數字通信系統中，未經調製的數字信號所占據的頻譜是從零頻或很低頻率開始，稱為數字基帶信號。
基本信息
中文名 數字基帶信號 [1]
原理
數字基帶信號是數字信息的電波形表示，它可以用不同的電平或脈衝來表示相應的消息代碼。數字基帶信號(以下簡稱基帶信號)的類型有很多。以矩形脈衝為例，幾種基本的基帶信號波形，如圖1~6所示。[2]
1.單極性不歸零波形
單極性不歸零波形是一種簡單的基帶信號波形。它用正電平和零電平分別對應二進制碼"1"和"0";或者說，它在一個碼元時間內用脈衝的有或無來表示"1"和"0"。該波形的特點是電脈衝之間無間隔，極性單一，易於用TTL、CMOS電路產生;缺點是有直流分量(平均電平不為零)，要求傳輸線路具有直流傳輸能力，因而不適應有交流耦合的遠距離傳輸，只適用於計算機內部或極近距離(如印製電路板內核機箱內)的傳輸。
2.雙極性不歸零波形
如圖2所示，雙極性不歸零波形，它用正、負電平的脈衝分別表示二進制代碼"1"和"0"。因其正負電平的幅度相等、極性相反，故當"1"和"0"等概率出現時無直流分量，有利於在信道中傳輸，並且在接收端恢覆信號的判決電平為零值，因而不受信道特性變化的影響。抗干擾能力也較強。在ITU-T制定的V.24接口標準和美國電工協會(EIA)制定的RS-232C接口標準中均採用雙極性波形。
3.單極性歸零波形
所謂歸零波形是指它的有電脈衝寬度tao小於碼元寬度T，即信號電壓在一個碼元終止時刻前總要回到零電平。通常，歸零波形使用半占空碼。如圖3所示，單極性歸零波形，從單極性歸零波形可以直接提取定時信息，它是其他碼型取位同步信息時常採用的一種過渡波形。
4.雙極性歸零波形
如圖4所示，雙極性歸零波形，它兼有雙極性和歸零波形的特點。由於其相鄰脈衝之間存在零電位的間隔，使得接收端很容易識別出每個碼元的起止時刻，從而使收發雙方能保持正確的位同步。
5.差分波形
如圖5所示，差分波形，是用相鄰碼元的電平跳變和不變來表示消息代碼，而與碼元本身的電位或極性無關。圖中，以電平跳變表示"1"，以電平不變表示"0"，上述規定也可以反過來。由於差分波形是以相鄰脈衝電平的相對變化來表示代碼，因此也稱相對碼波形，而相應地稱單極性或雙極性波形為絕對碼波形。用差分波形傳送代碼可以消除設備初始狀態的影響，特別是在相位調製系統中可用於解決載波相位模糊問題。
6.多電平波形
前述各種波形的電平取值只有兩種，即一個二進制碼對應於一個脈衝。為了提高頻帶利用率，可以採用多電平波形或多值波形。如圖6所示，給出了一個四電平波形2B1Q(兩個比特用四級電平中的一級表示)，其中11對應+3E，10對應+E，00對應-E，01對應-3E。由於多電平波形的一個脈衝對應多個二進制碼，在波特率相同的條件下，比特率提高了，因此多電平波形在頻帶受限的高速數據傳輸系統中得到廣泛應用。
需要指出的是，表示信息碼元的單個脈衝的波形並非一定是矩形的。根據實際需要和信道情況，還可以是高斯脈衝、升餘弦脈衝等其他形式。
特點簡析
1.不歸零與歸零
單極性不歸零波形有直流分量，需有直流傳輸的系統機制。歸零碼改善這種情況。
歸零碼可以提取位同步信息。