HDB3码和AMI码及它们的编码实现

2022-09-11

AMI码无直流成分, 且只有很小的低频成分, 在实际中得到了很大的应用。而HDB3码是一种双极性归零码, 是AMI码的改进。HDB3码的功率谱中无直流分量, 可进行差错检, 同时一还克服了AMI传号交替反转码中当信息出现连“0”码时一定时一提取困难的缺点。

什么是AMI码?什么是HDB3码?它们的编码规则怎样?本文对他们进行了解说和对它们各自特点比较。

1 AMI (Alternate Mark Inversion) 码

AMI码是通信编码中的一种, 为极性交替翻转码, 分别用一个高电平和低电平表示两个极性。

(1) 编码规则。

(1) 消息代码中的0用传输码中的0表示。

(2) 消息代码中的1用传输码中的+1、-1交替表示。

例如:

(2) AMI码的特点。

(1) AMI码确定的基带信号中正负脉冲交替出现, 而0电位保持不变;所以由AMI码确定的基带信号无直流分量 (等概情况下) , 且只有很小的低频分量。

(2) 不易提取定时信号, 由于它可能出现长的连0串。

(3) AMI编码用c语言实现。

(4) 解码规则。

从收到的符号序列中将所有的-1变换成+1后, 就可以得到原消息代码。

2 HDB3 (High Density Bipolar of order3 code) 码

HDB3码是一种AMI码的改进型, 又称四连“0”取代码。AMI码的构成规则: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交替的脉冲。

(1) 编码规则。

(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2、3两条件成立, 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”码为偶数个, 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。

例如:

(2) HDB3码的特点。

(1) 由HDB3码确定的基带信号无直流分量, 且只有很小的低频分量。

(2) HDB3中连0串的数目至多为3个, 易于提取定时信号。

(3) 编码规则复杂, 但译码较简单。

(3) HDB3编码用c语言实现。

(4) 解码规则。

(1) 从收到的符号序列中找到破坏极性交替的点, 可以断定符号及其前面的3个符号必是连0符号, 从而恢复4个连码。

(2) 再将所有的-1变换成+1后, 就可以得到原消息代码。

3 结语

在实际应用中, 由于HDB3 (high density bipolar3) 码除具有AMI (alter nate mark inversion) 码功率谱中无直流分量和可进行差错自检等优点外, 还克服了AMI码在信息中出现连“0”时, 定时提取困难的缺点, 而且其频谱能量主要集中在基波频率以下, 占用频带较窄。因此, 得到了更加广泛的应用, 广泛用于PCM (pulse code modulation) 线路传输码。

摘要：AMI码作为线路编码之一, 具有无直流分量和可进行差错自检等优点, AMI码的改进码HDB3码为CCITT协会所推荐的基带传输码型之一, 除继承了AMI码无直流分量的优点之外, 还同时避免了连续0个数超过3个, 它便于提取位定时信息, 是基带通讯的一种重要编码方式。

关键词：AMI码,HDB3码,编码方法