Ein digitales Basisbandsignal ist eine elektrische Wellenform, die digitale Informationen darstellt, die durch unterschiedliche Pegel oder Impulse dargestellt werden können. Es gibt viele Arten digitaler Basisbandsignale (im Folgenden als Basisbandsignale bezeichnet). Abbildung 6-1 zeigt einige grundlegende Basisbandsignalwellenformen. Als Beispiel verwenden wir den Rechteckimpuls.
1. Unipolare Wellenform
Wie in Abbildung 6-1(a) dargestellt, ist dies die einfachste Basisbandsignalwellenform. Es verwendet einen positiven Pegel und einen Nullpegel, um die Binärzahlen „1“ und „0“ darzustellen, oder es nutzt das Vorhandensein oder Fehlen von Impulsen, um „1“ und „0“ in einer Symbolzeit darzustellen. Die Eigenschaften dieser Wellenform sind, dass zwischen den elektrischen Impulsen kein Intervall besteht, die Polarität einfach ist und sie leicht durch TTL- und CMOS-Schaltkreise erzeugt werden können. Es kann in einen Computer oder zwischen sehr nahe beieinander liegenden Objekten wie einer Leiterplatte und einem Gehäuse gesendet werden.
2. Bipolare Wellenform
Es verwendet Impulse mit positivem und negativem Pegel, um die Binärziffern „1“ und „0“ darzustellen, wie in Abbildung 6-1(b) dargestellt. Da die positiven und negativen Pegel gleiche Amplituden und entgegengesetzte Polaritäten haben, gibt es keine Gleichstromkomponente die Wahrscheinlichkeit, dass „1“ und „0“ auftreten, was der Übertragung im Kanal förderlich ist, und der Entscheidungspegel für die Wiederherstellung des Signals auf der Empfangsseite ist Null, daher wird es nicht durch die Änderung der Kanaleigenschaften beeinflusst, und Die Anti-Interferenz-Fähigkeit ist ebenfalls stark. Der V.24-Schnittstellenstandard von ITU-T und der RS-232C-Schnittstellenstandard der American Electrotechnical Association (EIA) verwenden beide bipolare Wellenformen.
3. Unipolare Rückkehr-zu-Null-Wellenform
Die aktive Impulsbreite der Return-to-Zero-Wellenform (RZ) ist kleiner als die Symbolbreite T, was bedeutet, dass die Signalspannung immer vor der Beendigungszeit eines Symbols auf Null zurückkehrt, wie in Abbildung 6-1(c) dargestellt ).zeigen. Normalerweise verwendet die Rückkehr-zu-Null-Wellenform einen halben Tastverhältniscode, d. h. das Tastverhältnis (T/TB) beträgt 50 %, und die Zeitinformationen können direkt aus der unipolaren RZ-Wellenform extrahiert werden. Übergangswellenform.
entsprechend der Rückkehr-zu-Null-Wellenform. Die oben genannten unipolaren und bipolaren Wellenformen gehören zu den Non-Return-to-Zero-Wellenformen (NRZ) mit einem Arbeitszyklus von.
4. Bipolare Rückkehr-zu-Null-Wellenform
Es handelt sich um die Rückkehr-zu-Null-Form der bipolaren Wellenform, wie in Abbildung 6-1(d) dargestellt. Es kombiniert die Eigenschaften von bipolaren und Return-to-Zero-Wellenformen. Da zwischen benachbarten Impulsen ein Nullpotentialintervall besteht, kann der Empfänger den Start- und Endzeitpunkt jedes Symbols leicht identifizieren, sodass Sender und Empfänger die korrekte Bitsynchronisation aufrechterhalten können. Dieser Vorteil macht bipolare Nullungswellenformen nützlich.
5. Differentialwellenform
Diese Art von Wellenform drückt die Nachricht mit dem Übergang und der Änderung des Pegels des angrenzenden Symbols aus, unabhängig vom Potenzial oder der Polarität des Symbols selbst, wie in Abbildung 6-1(e) dargestellt. In der Abbildung steht „1“ für einen Pegelsprung und „0“ für einen unveränderten Pegel. Selbstverständlich sind die vorstehenden Regelungen auch rückgängig zu machen. Da die Differenzwellenform die Nachricht durch die relative Änderung der benachbarten Impulspegel darstellt, wird sie auch relative Codewellenform genannt und entsprechend wird die vorangehende unipolare oder bipolare Wellenform als absolute Codewellenform bezeichnet. Durch die Verwendung differenzieller Wellenformen zur Übertragung von Nachrichten kann der Effekt des Anfangszustands des Geräts eliminiert werden, insbesondere in Phasenmodulationssystemen. Es kann verwendet werden, um das Problem der Mehrdeutigkeit der Trägerphase zu lösen.
6. Mehrstufige Wellenform
Es gibt nur zwei Ebenen der oben genannten Wellenformen, das heißt, ein Binärsymbol entspricht einem Impuls. Um die Frequenzbandnutzung zu verbessern, kann eine mehrstufige Wellenform oder eine mehrwertige Wellenform verwendet werden. Abbildung 6-1(f) zeigt eine vierstufige Wellenform 2B1Q (zwei Bits werden durch eine der vier Stufen dargestellt), wobei 11 +3E, 10 +E, 00 -E und 01 -3E darstellt Die mehrstufige Wellenform wird in Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungssystemen mit begrenzten Frequenzbändern verwendet. Da ein Impuls einer mehrstufigen Wellenform mehreren Binärcodes entspricht, wird die Bitrate unter der Bedingung gleicher Baudrate (gleicher Übertragungsbandbreite) erhöht. Es ist weit verbreitet.
Es ist zu beachten, dass die Wellenform eines einzelnen Impulses, der ein Informationssymbol darstellt, nicht unbedingt rechteckig ist. Je nach tatsächlichem Bedarf und Kanalbedingungen können auch andere Formen wie Gauß-Impuls, Raised-Cosinus-Impuls usw. verwendet werden. Unabhängig davon, welche Form der Wellenform verwendet wird, kann ein digitales Basisbandsignal mathematisch dargestellt werden. Wenn die Wellenformen, die die Symbole darstellen, gleich sind, die Pegelwerte jedoch unterschiedlich sind.
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