毕业设计--光纤通信中的线路编码

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1、光纤通信线路编/译码器的设计 - 1 - 光纤通信中的线路编码光纤通信中的线路编码 线路编码概述线路编码概述 数字通信系统对路码的一般要求数字通信系统对路码的一般要求 线路码型有多种，在选择线路码时不仅要考虑光纤的传输特性，还要考虑光电器件 的特性。一般来说，由于光电器件都有一定的非线性，因此采用脉冲的“有” “无” 来表示“1”和“0”要方便的多。但是简单的二进制信号有三种实际问题要解决，否则 也不能达到良好的效果。第一，不能有长连“0”或长连“1”出现。因为长连“0”， “1”会使定时信息消失，从而使再生中继器和终端接收机的定时提取产生困难。第二， 简单的二进制码中还有直流成分，而由于“0

2、”，“1”码出现个数的随机变化，使得直 流成分的大小随机的发生变化。光接收机中采用的是交流耦合，直流成分的变化会引起 信号基线浮动，这会给判决再生带来困难。第三，简单的二进制信号在业务状态下不能 接收监测线路误码率。为此，在光纤传输之前，需将简单的二进制信号变换成适合光纤 传输系统的光线路码型。 光纤通信系统中所采用的线路码种类很多。常用的有两大类，一类是 mBnB 码，即 分组码；另一类是插入比特码。 mBnBmBnB 码码 mBnB 码是一种提高信号传输速率的编码方法。 它将 m 个二进制输入码变换为 n 个二 进制的线路码，使码率提高 n/m 倍，输入信号以 m 个码字为一个字，而线路码

3、则以 m 个 码为一个字，mBnB 码有两种类型：非均等 mBnB 码（nm），其码组内“0”和“1”码的 个数不一定相等；均等 mBnB（n=m+2）其码组内的“0”和“1”个数相等。 由于这些码型是按字长进行编译码的，所以不同字长的码型将有不同的特点。也就 是说，这种线路码型存在许多种形式，例如，1B2B 码，2B3B 码，3B4B 码和 5B6B 码等等。 光纤通信线路编/译码器的设计 - 2 - 插入码插入码 插入比特码是把插入的原码流以 m 比特为一组，在它的末位之后插入一个比特组成 的线路码。根据插入码的用途可以分为以下三种 1。 1) mB1P 码 末位之后插入 P 码，P 码称

4、为奇偶校正码，它把 m 位奇数原码校正为 偶数码。当 m 位码内“1”的个数为奇数时，插入 P 码“1”，反之插入“0”，以保持 m+1 位码内“1”的个数为偶数。当然也可以采取保持 m+1 位码内“1”的个数为奇数的 方式。保持 m+1 位码内“1”的个数为偶数的典型例子如 8B1P 码： 。1 1 0 1 1 0 0 1 1(P) | 0 0 0 1 0 0 1 0 0(P) | 1 1 1 1 0 1 1 0 0(P) | 。 2) mB1C 码 末位之后插入 C 码， C 码称为反极性码或称为补码。 即当 m 位码为 “1” 则补码为“0”，反之则为“1”。例如 8B1C 码： 。1

5、1 0 1 1 0 0 1 0(C) | 0 0 0 1 0 0 1 0 1(C) | 1 1 1 1 0 1 1 0 1(C) | 。 3) mB1H 码 末位之后插入 H 码，H 码称混合码。H 码具有多种功能，它实际上是 P 码，C 码和用以作监控，公务，区间通信的插入码混合组成。其典型例子如 8B1H 码： 。1 1 0 1 1 0 0 1(H ) | 0 0 0 1 0 0 1 0(H) | 1 1 1 1 0 1 1 0(H) | 。 究竟采用那种码型，应根据码型的特点，根据设计要求以及对所需设备结构的复杂 程度以及对接收机灵敏度的影响情况综合考虑，本次设计选用的是 3B4B 码。

6、 3B4B3B4B 码编译码原理码编译码原理 3B4B 码是在本次毕业设计中需要重点了解和掌握的一种线路码型，并且根据 3B4B 的编码特点和编码原理，设计出符合毕业设计中各项指标要求的编译码器。 在 3B4B 的线路码型中，输入的原始码流 3B 码，共有 8 个码字，变换为 4B 码时， 共有 16 个码字，见表 2.1。为保证信息的完整传输，必须从 4B 码的 16 个码字中挑选 8 个码字来代替 3B 码。设计者应该根据最佳线路码特性的原则来选择码表。例如：在 3B 码中有 2 个“0”，变为 4B 码时补 1 个“1”；在 3B 码中有 2 个“1”，变为 4B 码时 补一个“0”。而 000 用 0001 和 1110 交替使用；111 用 0111 和 1000 交替使用。同时， 规定一些禁止使用的码字，称为禁字，例如 0000 和 1111。 表 2. 1 3B 和 4B 的码字 光纤通信线路编/译码器的设计 - 3 - 3B 4B 000 0000 1000