第6講_通信系統(tǒng)線(xiàn)路碼

1、2022-3-51第六講第六講光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)線(xiàn)路編碼線(xiàn)路編碼2022-3-52光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)線(xiàn)路碼線(xiàn)路碼l 從信源或編碼器輸出的信號(hào)一般為從信源或編碼器輸出的信號(hào)一般為NRZ碼，碼，但是在進(jìn)行數(shù)字傳輸時(shí)要考慮傳輸信道的特點(diǎn)。但是在進(jìn)行數(shù)字傳輸時(shí)要考慮傳輸信道的特點(diǎn)。為使終端信息比特與信道相匹配，需要把為使終端信息比特與信道相匹配，需要把NRZ碼碼變換為適合于信道傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)變換為適合于信道傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為為線(xiàn)路編碼線(xiàn)路編碼。l 線(xiàn)路編碼的主要功能之一是，根據(jù)線(xiàn)路編碼的主要功能之一是，根據(jù)香農(nóng)香農(nóng)(Shannon)信道編碼理論，信道編碼理論，把冗余度

2、引入到信號(hào)碼把冗余度引入到信號(hào)碼流中流中，以盡量減少由于信道干擾效應(yīng)而引起的差，以盡量減少由于信道干擾效應(yīng)而引起的差錯(cuò)。從錯(cuò)。從理論上講理論上講，只要包括所引入的冗余度在內(nèi)，只要包括所引入的冗余度在內(nèi)的信號(hào)碼率小于信道容量，就可以實(shí)現(xiàn)任何程度的信號(hào)碼率小于信道容量，就可以實(shí)現(xiàn)任何程度的無(wú)誤數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸（無(wú)誤程度取決于引入冗余的無(wú)誤數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸（無(wú)誤程度取決于引入冗余度的大?。６鹊拇笮。?。 2022-3-53光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)線(xiàn)路碼線(xiàn)路碼l電纜數(shù)字通信系統(tǒng)中常采用的線(xiàn)路碼型：電纜數(shù)字通信系統(tǒng)中常采用的線(xiàn)路碼型： 三階高密度雙極性碼三階高密度雙極性碼 HBD3 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 連連“0”

3、控制在三個(gè)以下；控制在三個(gè)以下； 2. 有有+1/0/-1三個(gè)電平，極性交替出現(xiàn)；三個(gè)電平，極性交替出現(xiàn)； 3. 沒(méi)有直流分量的漂移。沒(méi)有直流分量的漂移。l光纖通信的基本碼型：光纖通信的基本碼型：?jiǎn)螛O性不歸零碼單極性不歸零碼 NRZ 單極性歸零碼單極性歸零碼 RZHBD3HBD3 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0原碼原碼RZRZ 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0原碼原碼2022-3-54l一般概念一般概念光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)線(xiàn)路碼線(xiàn)路碼PCMPCM電端機(jī)電端機(jī)HBD3HBD3 碼型變換碼型變換 設(shè)備設(shè)備單極性單極性驅(qū)動(dòng)電路

4、驅(qū)動(dòng)電路 光源光源線(xiàn)路碼線(xiàn)路碼 原則：原則：1.1.能限制傳號(hào)能限制傳號(hào)“1”1”的概率，節(jié)省發(fā)射功率；的概率，節(jié)省發(fā)射功率； 2.2.能給接收機(jī)提供足夠的定時(shí)信息；能給接收機(jī)提供足夠的定時(shí)信息； 3.3.能對(duì)光電端機(jī)進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的誤碼檢測(cè)；能對(duì)光電端機(jī)進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的誤碼檢測(cè)； 4.4.能提供輔助信號(hào)和區(qū)間通信信道等。能提供輔助信號(hào)和區(qū)間通信信道等。通過(guò)增加線(xiàn)路碼率的冗余度實(shí)現(xiàn)。通過(guò)增加線(xiàn)路碼率的冗余度實(shí)現(xiàn)。 意義：意義：a.a.實(shí)現(xiàn)不間斷業(yè)務(wù)的誤碼監(jiān)測(cè)；實(shí)現(xiàn)不間斷業(yè)務(wù)的誤碼監(jiān)測(cè)； b.b.可與主信號(hào)傳送勤務(wù)通信；可與主信號(hào)傳送勤務(wù)通信； c.c.平衡碼流，不發(fā)生長(zhǎng)連平衡碼流，不發(fā)生長(zhǎng)連“

5、0”0”或或“1”1”。2022-3-55光纖通信系統(tǒng)中光纖通信系統(tǒng)中常用常用線(xiàn)路碼型線(xiàn)路碼型 光端機(jī)的接口有光端機(jī)的接口有電接口電接口和和光接口光接口之分，電接口之分，電接口碼型應(yīng)選擇與碼型應(yīng)選擇與PCM終端機(jī)的接口碼型一致，如終端機(jī)的接口碼型一致，如AMI，HDB3等等 ，光接口用于光端機(jī)和光纜線(xiàn)路的，光接口用于光端機(jī)和光纜線(xiàn)路的連接，其連接，其最適宜采用的仍為二元碼最適宜采用的仍為二元碼。由于二元碼的。由于二元碼的缺陷通常對(duì)于由電端機(jī)輸出的信號(hào)碼流，在未對(duì)缺陷通常對(duì)于由電端機(jī)輸出的信號(hào)碼流，在未對(duì)LD調(diào)制以前，一般要先調(diào)制以前，一般要先擾碼擾碼或者進(jìn)行或者進(jìn)行碼型變換，碼型變換，常用的線(xiàn)

6、路碼型有：常用的線(xiàn)路碼型有：l加擾二進(jìn)碼；加擾二進(jìn)碼； 1B2B1B2B碼；碼；l二元分組碼（二元分組碼（mBnBmBnB碼）；碼）；l插入比特碼（插入比特碼（mB1PmB1P碼、碼、mB1CmB1C碼、碼、mB1HmB1H碼）；碼）；2022-3-56加擾二進(jìn)碼加擾二進(jìn)碼l 這是這是最適用最適用的傳輸線(xiàn)路碼型。由于它把信的傳輸線(xiàn)路碼型。由于它把信息序列按一定規(guī)則進(jìn)行擾碼，使線(xiàn)路碼流中息序列按一定規(guī)則進(jìn)行擾碼，使線(xiàn)路碼流中“0”和和“1”碼出現(xiàn)的概率相等，所以碼出現(xiàn)的概率相等，所以不僅不僅從統(tǒng)從統(tǒng)計(jì)特性上看不會(huì)存在長(zhǎng)連計(jì)特性上看不會(huì)存在長(zhǎng)連“0”或長(zhǎng)連或長(zhǎng)連“1”碼情碼情況，況，還還可以把直流

7、成分保持在一定的水平?？煽梢园阎绷鞒煞直３衷谝欢ǖ乃??？梢?jiàn)它見(jiàn)它解決了定時(shí)信息的提取解決了定時(shí)信息的提取和和基線(xiàn)漂移基線(xiàn)漂移兩個(gè)問(wèn)兩個(gè)問(wèn)題，而且并題，而且并不增加信號(hào)碼率不增加信號(hào)碼率，這一點(diǎn)對(duì)于光接，這一點(diǎn)對(duì)于光接口標(biāo)準(zhǔn)化有特殊意義，因此在新一代的光同步口標(biāo)準(zhǔn)化有特殊意義，因此在新一代的光同步傳輸網(wǎng)（傳輸網(wǎng)（SDH）中得到了廣泛的應(yīng)用。）中得到了廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)缺點(diǎn)是是擾碼后的碼型沒(méi)有規(guī)律，不能解決在線(xiàn)檢測(cè)誤擾碼后的碼型沒(méi)有規(guī)律，不能解決在線(xiàn)檢測(cè)誤碼問(wèn)題。碼問(wèn)題。2022-3-571B2B碼碼 1B2B碼包括碼包括CMI碼、碼、DMI碼和雙相碼碼和雙相碼等等，都是用等等，都是用兩個(gè)碼表示一

8、個(gè)信息碼兩個(gè)碼表示一個(gè)信息碼，因，因此使線(xiàn)路的此使線(xiàn)路的傳輸速率增高了一倍傳輸速率增高了一倍。 優(yōu)點(diǎn)是：優(yōu)點(diǎn)是：1、電路簡(jiǎn)單；、電路簡(jiǎn)單； 2、最大連、最大連“0連連“1”數(shù)僅為數(shù)僅為2； 3、定時(shí)信息豐富，便于不停止、定時(shí)信息豐富，便于不停止 v 業(yè)務(wù)的誤碼檢測(cè)；業(yè)務(wù)的誤碼檢測(cè)；是低速是低速34Mb/s以下系統(tǒng)中常用的線(xiàn)路碼型以下系統(tǒng)中常用的線(xiàn)路碼型。2022-3-58二元分組碼二元分組碼（mBnBmBnB碼）碼） 把把1B2B碼推廣到一般就是碼推廣到一般就是 mBnB碼碼(mn)，即將輸入信息序列即將輸入信息序列(信碼流中信碼流中)以每以每 m個(gè)比特為一個(gè)比特為一個(gè)個(gè)信息組信息組，然后，然

9、后變換為變換為n比特比特。因?yàn)?。因?yàn)?m 2n，所，所以在以在2n 個(gè)字節(jié)中可以個(gè)字節(jié)中可以找出適合找出適合與與2m 個(gè)輸入字節(jié)個(gè)輸入字節(jié)相對(duì)應(yīng)的碼。只要適當(dāng)?shù)剡x取相對(duì)應(yīng)的碼。只要適當(dāng)?shù)剡x取m、n值，就可以值，就可以減小線(xiàn)路傳輸速率的增高比例，可見(jiàn)減小線(xiàn)路傳輸速率的增高比例，可見(jiàn)mBnB碼是碼是一種能提高信號(hào)傳輸速率的編碼方法。一種能提高信號(hào)傳輸速率的編碼方法。 1mBnB碼分類(lèi)碼分類(lèi) 首先介紹首先介紹字不均等值字不均等值 d的概念：的概念：d是是 nB碼組的碼組的單個(gè)碼字中將單個(gè)碼字中將“0作為作為- 1，“1”作為作為+ 1計(jì)算出計(jì)算出的的2022-3-59 代數(shù)和代數(shù)和（有些文獻(xiàn)稱(chēng)之為字

10、數(shù)和（有些文獻(xiàn)稱(chēng)之為字?jǐn)?shù)和WDS）。滿(mǎn)足）。滿(mǎn)足1mn的的mBnB碼有許多種，按字不均等值分類(lèi)，碼有許多種，按字不均等值分類(lèi)，有三種情況：有三種情況： （1） 零不均等性零不均等性：符合零不均等性的碼又叫：符合零不均等性的碼又叫均等均等 mBnB碼碼（n m 2），其碼組內(nèi)的），其碼組內(nèi)的“0和和“1”個(gè)個(gè)數(shù)相等，可見(jiàn)數(shù)相等，可見(jiàn)只有為偶數(shù)時(shí)，才能編出只有為偶數(shù)時(shí)，才能編出d0的均的均等碼等碼，例如例如6B8B碼，碼，6比特碼字的數(shù)目為比特碼字的數(shù)目為2664， 8比特碼字中比特碼字中d0的碼字?jǐn)?shù)目（的碼字?jǐn)?shù)目（0、1各出現(xiàn)四個(gè)）各出現(xiàn)四個(gè)）為為C4870，因?yàn)?，因?yàn)?6 C48 ，故而編出的

11、，故而編出的8 B零不均零不均等碼字足夠與等碼字足夠與6B的碼組相對(duì)應(yīng)。同時(shí)由于的碼組相對(duì)應(yīng)。同時(shí)由于該碼該碼所所含含0與與1的個(gè)數(shù)均為偶數(shù)，所以用奇偶校驗(yàn)進(jìn)行誤的個(gè)數(shù)均為偶數(shù)，所以用奇偶校驗(yàn)進(jìn)行誤碼檢測(cè)比較方便。碼檢測(cè)比較方便。 2022-3-510（2） 1 1不均等性不均等性：m比特碼只占用比特碼只占用n比特碼中不比特碼中不均等值為均等值為1的碼字，當(dāng)?shù)拇a字，當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，可采用這為奇數(shù)時(shí)，可采用這種碼，如種碼，如5B7B碼用的是碼用的是d=-1的碼字。的碼字。5比特碼比特碼字的數(shù)目為字的數(shù)目為2532，7比特碼字中比特碼字中d1的數(shù)的數(shù)目有目有C47=35，滿(mǎn)足，滿(mǎn)足 25 C47。由

12、于。由于5B7B碼中的碼中的“0”多于多于“1”，所以這種碼型可以，所以這種碼型可以節(jié)省發(fā)射光節(jié)省發(fā)射光功率。功率。 （3）平衡不均等碼平衡不均等碼：大多數(shù)的：大多數(shù)的mBnB碼都屬于碼都屬于平衡不均等碼。即需要用兩種模式，平衡不均等碼。即需要用兩種模式，使若干使若干 n B碼字的累積數(shù)字和達(dá)到平衡碼字的累積數(shù)字和達(dá)到平衡，如，如 2B3B、 3B4B、5B6B、 7B8B等。等。2022-3-5112 3B4B碼碼 為了對(duì)平衡不均等碼作較詳細(xì)的介紹，為了對(duì)平衡不均等碼作較詳細(xì)的介紹，下面以下面以3B4B碼為例。碼為例。所謂所謂3B4B碼是碼是將輸入信將輸入信號(hào)碼流每號(hào)碼流每 3b分成一組，它

13、有分成一組，它有23= 8種狀態(tài)，然種狀態(tài)，然后編成后編成 4b碼，有碼，有24 16種狀態(tài)?，F(xiàn)列出種狀態(tài)?，F(xiàn)列出 3B碼碼和和4B碼的狀態(tài)，如下表所示。如何在碼的狀態(tài)，如下表所示。如何在 4B碼的碼的16種狀態(tài)中種狀態(tài)中挑選挑選8種種與與 3B碼對(duì)應(yīng)？一個(gè)好的方碼對(duì)應(yīng)？一個(gè)好的方案必須符合光纖系統(tǒng)對(duì)數(shù)字碼流的要求。案必須符合光纖系統(tǒng)對(duì)數(shù)字碼流的要求。2022-3-512 在在4B碼的碼的16種狀態(tài)種狀態(tài)中，如果按字不均等值中，如果按字不均等值d分類(lèi)共有分類(lèi)共有5種情況種情況，如表所列。，如表所列。2022-3-513 表中表中d0的有的有6組，組，d=2的各有的各有4組，組， d=4的各有的

14、各有1組，首先組，首先從減少同碼連續(xù)數(shù)從減少同碼連續(xù)數(shù)及及基線(xiàn)漂移基線(xiàn)漂移的角度來(lái)看，希望的角度來(lái)看，希望選擇選擇d0及連及連0數(shù)少的碼組，所以數(shù)少的碼組，所以d=4 的兩組應(yīng)排除在的兩組應(yīng)排除在外。即使讓外。即使讓d0的的6組全部入選，還需從組全部入選，還需從d=2 的的8組中再組中再選兩組。這樣湊成的碼表中，選兩組。這樣湊成的碼表中，“1”碼和碼和“0”碼的分布是不碼的分布是不均勻的，因此均勻的，因此最好的方案是最好的方案是d=2 的組合搭配使用的組合搭配使用， 分成分成正、負(fù)正、負(fù)兩個(gè)兩個(gè)模式模式排列排列 表中給出的表中給出的3B4B碼，碼，把把d0的的6組碼作兩模式的組碼作兩模式的公用

15、碼公用碼； 0100和和 0010放入放入負(fù)模式負(fù)模式;1011和和1101放入放入正正模式模式。2022-3-514 編碼時(shí)，對(duì)于編碼時(shí)，對(duì)于3B碼的碼的8種組合，除種組合，除000、111外其余碼凡外其余碼凡含有兩個(gè)含有兩個(gè)“0”的，形成的，形成4B碼時(shí)碼時(shí)補(bǔ)一個(gè)補(bǔ)一個(gè)“1” ，凡，凡含有兩個(gè)含有兩個(gè)“1”的，形成的，形成4B碼碼時(shí)時(shí)補(bǔ)一個(gè)補(bǔ)一個(gè)“0”。 這樣形成的這樣形成的6個(gè)個(gè)4B碼組都是兩個(gè)碼組都是兩個(gè)“1”兩個(gè)兩個(gè)“0”均等碼，即兩種模均等碼，即兩種模式的公用碼；而式的公用碼；而000用用0100（負(fù)模式）和（負(fù)模式）和1011（正模式）交替表示，（正模式）交替表示，111用用00

16、10（負(fù)模式）和（負(fù)模式）和1101（正模式）交替表（正模式）交替表示。示。2022-3-515 遇到碼組的遇到碼組的累計(jì)數(shù)字和累計(jì)數(shù)字和d=2 時(shí)，就進(jìn)行時(shí)，就進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換模式轉(zhuǎn)換，這樣就達(dá)到了使傳輸碼流中，這樣就達(dá)到了使傳輸碼流中“0”、“1”碼數(shù)目平衡的目的。模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)如圖所碼數(shù)目平衡的目的。模式轉(zhuǎn)換狀態(tài)如圖所示，圖中示，圖中S為為負(fù)模式，負(fù)模式，S2為為正模式正模式。 4B碼組中共有碼組中共有16組碼，未被采用的組碼，未被采用的6組碼組碼稱(chēng)為稱(chēng)為禁字禁字，可作為，可作為誤碼檢測(cè)誤碼檢測(cè)。2022-3-516mBnB編譯碼器編譯碼器 國(guó)內(nèi)設(shè)備一般采用國(guó)內(nèi)設(shè)備一般采用碼表存儲(chǔ)編碼器碼表存

17、儲(chǔ)編碼器即：即： 把設(shè)計(jì)好的碼表把設(shè)計(jì)好的碼表 全部存儲(chǔ)到一塊只讀存儲(chǔ)器全部存儲(chǔ)到一塊只讀存儲(chǔ)器(PROM)內(nèi)而構(gòu)成。內(nèi)而構(gòu)成。 以以3B4B碼為例，碼表存儲(chǔ)編碼器的工作原理示于碼為例，碼表存儲(chǔ)編碼器的工作原理示于下圖。首先把設(shè)計(jì)好的碼表存入下圖。首先把設(shè)計(jì)好的碼表存入 PROM內(nèi)，待變換的內(nèi)，待變換的信號(hào)碼流通過(guò)串一并變換電路變?yōu)樾盘?hào)碼流通過(guò)串一并變換電路變?yōu)?比特一組的碼比特一組的碼b1、b2、b3，并行輸出作為，并行輸出作為PROM的的地址碼地址碼，在地址碼作用，在地址碼作用下，下，PROM根據(jù)存儲(chǔ)的碼表根據(jù)存儲(chǔ)的碼表，輸出與地址對(duì)應(yīng)的并，輸出與地址對(duì)應(yīng)的并 行行 4B碼，再經(jīng)過(guò)并一串變

18、換電路，讀出已變換的碼，再經(jīng)過(guò)并一串變換電路，讀出已變換的 4B碼流碼流。圖中。圖中 A、B、C三條線(xiàn)為三條線(xiàn)為組別控制線(xiàn)組別控制線(xiàn)，當(dāng)，當(dāng)WDS=2時(shí)時(shí)，從，從A、B分別送出控制信號(hào)，通過(guò)分別送出控制信號(hào)，通過(guò)C線(xiàn)決定組別線(xiàn)決定組別。2022-3-517mBnB編譯碼器編譯碼器 待變換的信號(hào)碼流待變換的信號(hào)碼流 PROM的的地址碼地址碼 輸出與地輸出與地址對(duì)應(yīng)的并行址對(duì)應(yīng)的并行4B碼碼已變換的已變換的 4B碼流碼流(C線(xiàn)決定組別線(xiàn)決定組別)。2022-3-518mBnB編譯碼器編譯碼器 譯碼器譯碼器與編碼器基本相同，只是除去組別與編碼器基本相同，只是除去組別控制部分。譯碼時(shí)，把送來(lái)的已變換的

19、控制部分。譯碼時(shí)，把送來(lái)的已變換的4B碼流碼流，每，每4比特并聯(lián)為一組，作為比特并聯(lián)為一組，作為PROM的地址，的地址，然后讀出然后讀出3B碼，再經(jīng)過(guò)并一串變換還原為原來(lái)碼，再經(jīng)過(guò)并一串變換還原為原來(lái)的信號(hào)碼流。的信號(hào)碼流。 其他的其他的mBnB碼編譯碼電路原理相同，只碼編譯碼電路原理相同，只是電路復(fù)雜程度有所區(qū)別而已。是電路復(fù)雜程度有所區(qū)別而已。2022-3-519l3B4B碼的特點(diǎn)：碼的特點(diǎn)： 1）最大連）最大連“0”連連“1”數(shù)為數(shù)為4，故定時(shí)信息豐富，故定時(shí)信息豐富； 2）正、負(fù)模式交替出現(xiàn)，）正、負(fù)模式交替出現(xiàn)，“0”、“1”分布均分布均等，等， 有利于減少碼流的基線(xiàn)漂移；有利于減少

20、碼流的基線(xiàn)漂移； 3）便于實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)誤碼檢測(cè)；）便于實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)誤碼檢測(cè)； 4）變換及反變換電路比較簡(jiǎn)單；）變換及反變換電路比較簡(jiǎn)單； 5）碼速率提高了）碼速率提高了 33，主要用于中等速率的，主要用于中等速率的傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)。2022-3-5203. 5B6B碼簡(jiǎn)介碼簡(jiǎn)介 這是近年來(lái)在這是近年來(lái)在高速高速光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)中開(kāi)始應(yīng)光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)中開(kāi)始應(yīng)用的一種線(xiàn)路傳輸碼型。它綜合考慮了頻帶利用用的一種線(xiàn)路傳輸碼型。它綜合考慮了頻帶利用率和設(shè)備復(fù)雜性，雖然率和設(shè)備復(fù)雜性，雖然增加了增加了 20的碼速的碼速，卻換，卻換取了便于提取定時(shí)信息、低頻分量小、可實(shí)施監(jiān)取了便于提取定時(shí)信息、低頻分量小、可實(shí)

21、施監(jiān)測(cè)、迅速同步等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)測(cè)、迅速同步等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)已規(guī)定已規(guī)定在在 140 Mb/s系系統(tǒng)中采用統(tǒng)中采用5B6B碼。碼。 在實(shí)際使用中，同樣是在實(shí)際使用中，同樣是5B6B碼型，按照不同碼型，按照不同的組合方式，可以有多種變換方案。不同組合的的組合方式，可以有多種變換方案。不同組合的5B6B碼，雖然都具有上述優(yōu)點(diǎn)，但程度有所不同碼，雖然都具有上述優(yōu)點(diǎn)，但程度有所不同，因此如何編制碼表仍是一個(gè)重要問(wèn)題。，因此如何編制碼表仍是一個(gè)重要問(wèn)題。2022-3-521插入比特碼插入比特碼 插入比特碼是當(dāng)前我國(guó)應(yīng)用較多的一種線(xiàn)路插入比特碼是當(dāng)前我國(guó)應(yīng)用較多的一種線(xiàn)路碼，碼，優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)靈活，適合于高碼率系

22、統(tǒng)，能是設(shè)計(jì)靈活，適合于高碼率系統(tǒng)，能傳遞豐富的輔助信息及中途方便地上下話(huà)路。傳遞豐富的輔助信息及中途方便地上下話(huà)路。 插入比特碼的構(gòu)造插入比特碼的構(gòu)造：把輸入的信息序列以：把輸入的信息序列以m比特為一組，每組后面比特為一組，每組后面插入插入一個(gè)冗余比特。這一個(gè)冗余比特。這樣組成的線(xiàn)路碼其碼速變換為樣組成的線(xiàn)路碼其碼速變換為(m+1)/m，可見(jiàn)它，可見(jiàn)它確是一種確是一種高效率高效率的線(xiàn)路碼。根據(jù)插入碼的用途的線(xiàn)路碼。根據(jù)插入碼的用途不同，可分為下面三種碼型：不同，可分為下面三種碼型：2022-3-5221mB1P碼碼 P碼碼稱(chēng)為稱(chēng)為奇偶校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼，它可以把，它可以把m位原碼通過(guò)末位位原碼

23、通過(guò)末位插入插入P碼，校正為偶數(shù)碼或奇數(shù)碼。以碼，校正為偶數(shù)碼或奇數(shù)碼。以8B1P為例：為例： 圖中的圖中的P為為偶偶校驗(yàn)碼。校驗(yàn)碼。2022-3-5232mB1Ci 碼碼 C碼碼稱(chēng)為稱(chēng)為反碼反碼或或補(bǔ)碼補(bǔ)碼(Complementary)。若第。若第m位碼為位碼為“ 1”時(shí)，時(shí)， C碼編為碼編為“0”則稱(chēng)其為則稱(chēng)其為mB1C1碼碼；若第（；若第（m1）位碼為）位碼為“1”時(shí)，時(shí)，C碼編為碼編為“0就就稱(chēng)其為稱(chēng)其為mB1C2碼，可見(jiàn)碼，可見(jiàn)i僅表示補(bǔ)碼的僅表示補(bǔ)碼的參照碼位置參照碼位置。例如有信碼例如有信碼: 11011001 00100100 11110110 則則8B1C1: 1101100

24、100010010011111011018B1C2: 1101100110010010011111011002022-3-524 在高速光纖通信系統(tǒng)中，在高速光纖通信系統(tǒng)中，m以取以取810為宜。概括為宜。概括起來(lái)起來(lái)mB1Ci碼有以下特點(diǎn)：碼有以下特點(diǎn)： 1）可以抑制連可以抑制連“0或連或連“1”數(shù)，且有平衡數(shù)，且有平衡“1”碼碼和和“0”碼的作用，還可以抑制功率譜中的高低頻成碼的作用，還可以抑制功率譜中的高低頻成分，分，m越小，抑制作用越好；越小，抑制作用越好； 2） mB1Ci碼有抑制抖動(dòng)的作用，如果再加擾碼，碼有抑制抖動(dòng)的作用，如果再加擾碼，效果更好；效果更好； 3）可以實(shí)現(xiàn)不中斷業(yè)務(wù)

25、的誤碼監(jiān)測(cè)（誤碼檢測(cè)只可以實(shí)現(xiàn)不中斷業(yè)務(wù)的誤碼監(jiān)測(cè)（誤碼檢測(cè)只針對(duì)針對(duì)C碼的監(jiān)督位碼進(jìn)行）；碼的監(jiān)督位碼進(jìn)行）； 4）電路硬件規(guī)模隨著電路硬件規(guī)模隨著m的增加并不復(fù)雜多少。的增加并不復(fù)雜多少。 2022-3-5253mB1H碼碼 H碼碼稱(chēng)為稱(chēng)為混合碼混合碼（Hybrid），），H碼具有多種功碼具有多種功用。它實(shí)際上是由同步碼、區(qū)間通信、公務(wù)、用。它實(shí)際上是由同步碼、區(qū)間通信、公務(wù)、監(jiān)測(cè)、輔助數(shù)據(jù)信息等監(jiān)測(cè)、輔助數(shù)據(jù)信息等插入碼和插入碼和C碼混合而成碼混合而成。 C碼在碼在8B1H中不僅能抑制相同連碼的數(shù)目、中不僅能抑制相同連碼的數(shù)目、增加定時(shí)信息、平衡傳輸信息中增加定時(shí)信息、平衡傳輸信息中“1

26、”和和“0出出現(xiàn)的概率，還可以利用現(xiàn)的概率，還可以利用C碼進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的誤碼進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的誤碼監(jiān)測(cè)。碼監(jiān)測(cè)。mB1H碼實(shí)現(xiàn)了各種信息在同一根光纖碼實(shí)現(xiàn)了各種信息在同一根光纖中傳送中傳送。2022-3-526mB1H碼的基本結(jié)構(gòu)如圖所示碼的基本結(jié)構(gòu)如圖所示 圖中圖中C為為mB中中最后一個(gè)最后一個(gè)信號(hào)碼的信號(hào)碼的補(bǔ)碼補(bǔ)碼，S為為多余比特碼多余比特碼，可以在特定的，可以在特定的mB1H碼中按照各碼中按照各自的幀結(jié)構(gòu)，組成輔助信號(hào)插入到自的幀結(jié)構(gòu)，組成輔助信號(hào)插入到S碼位中去。碼位中去。C碼和碼和S碼位插入的輔助信號(hào)碼位插入的輔助信號(hào)統(tǒng)稱(chēng)為統(tǒng)稱(chēng)為H碼碼。 2022-3-527 我國(guó)采用的有我國(guó)采用

27、的有8B1H、4B1H及及1B1H碼。下面碼。下面以以 8B1H為例詳細(xì)說(shuō)明。為例詳細(xì)說(shuō)明。 8B1H 碼碼： 8B1H 碼是對(duì)二元信號(hào)序列進(jìn)行碼是對(duì)二元信號(hào)序列進(jìn)行(m1）/m9/8的速率變換，的速率變換，每隔每隔 8個(gè)比特附加一個(gè)冗余個(gè)比特附加一個(gè)冗余比特比特。利用冗余比特。利用冗余比特交替地交替地傳輸傳輸C碼和插入脈碼和插入脈沖。在沖。在 140 Mbs系統(tǒng)中，插入脈沖可以傳送系統(tǒng)中，插入脈沖可以傳送三個(gè)三個(gè)2 Mb/s的區(qū)間通信信息（的區(qū)間通信信息（90個(gè)話(huà)路），兩個(gè)話(huà)路），兩路數(shù)據(jù)信息，一路監(jiān)測(cè)信號(hào)和一路公務(wù)信號(hào)。路數(shù)據(jù)信息，一路監(jiān)測(cè)信號(hào)和一路公務(wù)信號(hào)。8B1H碼的幀結(jié)構(gòu)如下圖所示碼

28、的幀結(jié)構(gòu)如下圖所示2022-3-528 幀結(jié)構(gòu)中，幀結(jié)構(gòu)中，C碼、碼、F（幀同步）碼與（幀同步）碼與S碼碼統(tǒng)稱(chēng)統(tǒng)稱(chēng)為為H碼碼，圖中各符號(hào)表示如下。，圖中各符號(hào)表示如下。B為為PCM信號(hào)信號(hào)F 1、2、3、4為幀同步碼（為幀同步碼（1001）S 1、5、8、12、15、19、22、26為區(qū)間通信為區(qū)間通信12022-3-529S 2、6、9、13、16、20、23、27為區(qū)間通信為區(qū)間通信S 3、7、10、14、17、21、24、28為區(qū)間通信為區(qū)間通信S4為數(shù)據(jù)信息；為數(shù)據(jù)信息；S11為監(jiān)控信息；為監(jiān)控信息；S18為數(shù)據(jù)信息為數(shù)據(jù)信息S25為公務(wù)信息；為公務(wù)信息； 輸入信號(hào)碼率輸入信號(hào)碼率：

29、139. 264 Mb/s線(xiàn)路碼率線(xiàn)路碼率：139.264Mb/s 139.264Mb/s 9 98 8156.672 Mb156.672 Mbs s幀長(zhǎng)：幀長(zhǎng)：576576比特比特；幀頻幀頻： 156.672 MHz156.672 MHz576576 272 kHz272 kHz區(qū)間通信速率：區(qū)間通信速率：272272 8 8 2.176 Mb2.176 Mbs s監(jiān)測(cè)用碼速率：監(jiān)測(cè)用碼速率： 272 kb272 kbs s公務(wù)用碼速率：公務(wù)用碼速率： 272 kb272 kbs s數(shù)據(jù)速率：數(shù)據(jù)速率： 272 kb272 kbs s 2 2供用戶(hù)選用供用戶(hù)選用2022-3-530mB1H編譯碼器編譯碼器編碼器編碼器 與與mBnB碼不同，碼不同，mB1H碼沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)的碼結(jié)碼沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)的碼結(jié)構(gòu)，所以構(gòu)，所以mB1H碼的變換不能采用碼表法，一般都采碼的變換不能采用碼表法，一般都采用用緩存插入法緩存插入法來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)以來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)以4B1H碼為碼為例例說(shuō)明說(shuō)明 。 4B1H碼是碼是每每4個(gè)信號(hào)碼插入一個(gè)個(gè)信號(hào)碼插入一個(gè)H碼碼，因此變，因此變換后碼速增加換后碼速增加 14