【数字基带信号】基于matlab三阶高密度双极型码【含Matlab源码 990期】
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二、三阶高密度双极型码简介
要了解HDB3码的编码规则,首先要知道AMI码的构成规则,AMI码就是把单极性脉冲序列中相邻的“1”码(即正脉冲)变为极性交替的正、负脉冲。将“0”码保持不变,把“1”码变为+1、-1半占空归零码表示的交替的脉冲。如:
NRZ码:1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
AMI码:-1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 -1 +1
HDB3码是一种AMI码的改进型,它的编码原理可简述为,在消息的二进制代码序列中:
(1)当连“0”码的个数不大于3时,HDB3编码规律与AMI码相同,即“1”码变为“+1”、“-1”交替脉冲;
(2)当代码序列中出现4个连“0”码或超过4个连“0”码时,把连“0”段按4个“0”分节,即“0000”,并使第4个“0”码变为“1”码,用V脉冲表示。这样可以消除长连“0”现象。为了便于识别V脉冲,使V脉冲极性与前一个“1”脉冲极性相同。这样就破坏了AMI码极性交替的规律,所以V脉冲为破坏脉冲,把V脉冲和前3个连“0”称为破坏节“000V”;
(3)为了使脉冲序列仍不含直流分量,则必须使相邻的破坏点V脉冲极性交替;
(4)为了保证前面两条件成立,必须使相邻的破坏点之间有奇数个“1”码。如果原序列中破坏点之间的“1”码为偶数,则必须补为奇数,即将破坏节中的第一个“0”码变为“1”,用B脉冲表示。这时破坏节变为“B00V”形式。B脉冲极性与前一“1”脉冲极性相反,而B脉冲极性和V脉冲极性相同。
如:
NRZ码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
AMI码: -1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 -1 +1
HDB3码: -1 0 0 0 -V +1 0 0 0 +V -1 +1 –B 0 0 -V +1 -1
虽然HDB3码的编码规则比较复杂,但译码却比较简单。从上述原理看出:每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性(包括B在内)。这就是说,从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V,于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号,从而恢复4个连0码,再将所有-1变成+1后便得到原消息代码。
HDB3如此, HDBn是一样推的. 主要是破坏节的长度不同
这里记录一个自己理解的小概念
归零与不归零:
比如都是表示 “1”
像这种,在整个码元期间电平保持不变的 就是不归零
像这种在一个码元期间内发生变化的,比如先低后高,或者先高后低的就是归零的
三、部分源代码
x=[1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0];% 输入原码
y=x;% 输出y初始化
num=0;% 计数器初始化
for k=1:length(x)
if x(k)==1
num=num+1; % "1"计数器
if num/2 == fix(num/2) % 奇数个1时输出-1,进行极性交替
y(k)=1;
else
y(k)=-1;
end
end
end
% HDB3编码
num=0; % 连零计数器初始化
yh=y; % 输出初始化
sign=0; % 极性标志初始化为0
V=zeros(1,length(y));% V脉冲位置记录变量
B=zeros(1,length(y));% B脉冲位置记录变量
for k=1:length(y)
if y(k)==0
num=num+1; % 连“0”个数计数
if num==4 % 如果4连“0”
num=0; % 计数器清零
yh(k)=1*yh(k-4);
% 让0000的最后一个0改变为与前一个非零符号相同极性的符号
V(k)=yh(k); % V脉冲位置记录
if yh(k)==sign % 如果当前V符号与前一个V符号的极性相同
yh(k)=-1*yh(k); % 则让当前V符号极性反转,以满足V符号间相互极性反转要求
yh(k-3)=yh(k); % 添加B符号,与V符号同极性
B(k-3)=yh(k); % B脉冲位置记录
V(k)=yh(k); % V脉冲位置记录
yh(k+1:length(y))=-1*yh(k+1:length(y));
% 并让后面的非零符号从V符号开始再交替变化
end
sign=yh(k); % 记录前一个V符号的极性
end
else
num=0; % 当前输入为“1”则连“0”计数器清零
end
end % 编码完成
% re=[x',y',yh',V',B']; % 结果输出: x AMI HDB3 V&B符号
% HDB3解码
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四、运行结果
五、matlab版本及参考文献
1 matlab版本
2014a
2 参考文献
[1] 沈再阳.精通MATLAB信号处理[M].清华大学出版社,2015.
[2]高宝建,彭进业,王琳,潘建寿.信号与系统——使用MATLAB分析与实现[M].清华大学出版社,2020.
[3]王文光,魏少明,任欣.信号处理与系统分析的MATLAB实现[M].电子工业出版社,2018.
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