Un signal numérique en bande de base est une forme d'onde électrique qui représente des informations numériques, qui peuvent être représentées par différents niveaux ou impulsions. Il existe de nombreux types de signaux numériques en bande de base (ci-après dénommés signaux en bande de base). La figure 6-1 montre quelques formes d'onde de base du signal en bande de base, et nous utiliserons l'impulsion rectangulaire comme exemple.
1. Forme d'onde unipolaire
Comme le montre la figure 6-1(a), il s'agit de la forme d'onde de signal en bande de base la plus simple. Il utilise un niveau positif et un niveau zéro pour représenter les nombres binaires « 1 » et « 0 », ou il utilise la présence ou l'absence d'impulsions pour représenter « 1 » et « 0 » dans un temps symbole. Les caractéristiques de cette forme d'onde sont qu'il n'y a pas d'intervalle entre les impulsions électriques, que la polarité est unique et qu'elle est facilement générée par les circuits TTL et CMOS. Il peut être envoyé à l'intérieur d'un ordinateur ou entre des objets très proches, comme un circuit imprimé et un châssis.
2. Forme d'onde bipolaire
Il utilise des impulsions de niveau positives et négatives pour représenter les chiffres binaires « 1 » et « 0 », comme le montre la figure 6-1(b). Comme les niveaux positifs et négatifs ont des amplitudes égales et des polarités opposées, il n'y a pas de composante continue lorsque la probabilité de « 1 » et « 0 » apparaît, ce qui est propice à la transmission dans le canal, et le niveau de décision pour restaurer le signal à l'extrémité de réception est nul. Par conséquent, il n'est pas affecté par le changement des caractéristiques du canal, et la capacité anti-interférence est également forte. La norme d'interface V.24 de l'ITU-T et la norme d'interface RS-232C de l'American Electrotechnical Association (EIA) utilisent toutes deux des formes d'onde bipolaires.
3. Forme d'onde unipolaire de retour à zéro
La largeur d'impulsion active de la forme d'onde de retour à zéro (RZ) est inférieure à la largeur du symbole T, ce qui signifie que la tension du signal revient toujours à zéro avant l'heure de fin d'un symbole, comme le montre la figure 6-1 (c ).montrer. Habituellement, la forme d'onde de retour à zéro utilise un code demi-service, c'est-à-dire que le rapport cyclique (T/TB) est de 50 %, et les informations de synchronisation peuvent être directement extraites de la forme d'onde RZ unipolaire. forme d'onde de transition.
correspondant à la forme d'onde de retour à zéro. Les formes d'onde unipolaires et bipolaires ci-dessus appartiennent aux formes d'onde sans retour à zéro (NRZ) avec un rapport cyclique de .
4. Forme d'onde bipolaire de retour à zéro
Il s'agit de la forme de retour à zéro de la forme d'onde bipolaire, comme le montre la figure 6-1(d). Il combine les caractéristiques des formes d'onde bipolaires et de retour à zéro. Comme il existe un intervalle de potentiel nul entre les impulsions adjacentes, le récepteur peut facilement identifier les instants de début et de fin de chaque symbole, afin que l'émetteur et le récepteur puissent maintenir une synchronisation correcte des bits. Cet avantage rend les formes d'onde d'annulation bipolaires utiles.
5. Forme d'onde différentielle
Ce type de forme d'onde exprime le message avec la transition et le changement de niveau du symbole adjacent, quel que soit le potentiel ou la polarité du symbole lui-même, comme le montre la figure 6-1(e). Dans la figure, « 1 » est représenté par un saut de niveau et « 0 » est représenté par un niveau inchangé. Bien entendu, les dispositions ci-dessus peuvent également être annulées. Étant donné que la forme d'onde différentielle représente le message par le changement relatif des niveaux d'impulsion adjacents, elle est également appelée forme d'onde de code relatif et, en conséquence, la forme d'onde unipolaire ou bipolaire précédente est appelée forme d'onde de code absolu. L'utilisation de formes d'onde différentielles pour transmettre des messages peut éliminer l'effet de l'état initial de l'appareil, en particulier dans les systèmes à modulation de phase. Il peut être utilisé pour résoudre le problème de l’ambiguïté de la phase porteuse.
6. Forme d'onde à plusieurs niveaux
Il n'existe que deux niveaux de formes d'onde ci-dessus, c'est-à-dire qu'un symbole binaire correspond à une impulsion. Afin d'améliorer l'utilisation de la bande de fréquence, une forme d'onde à plusieurs niveaux ou une forme d'onde à valeurs multiples peut être utilisée. La figure 6-1(f) représente une forme d'onde 2B1Q à quatre niveaux (deux bits sont représentés par l'un des quatre niveaux), où 11 représente +3E, 10 représente +E, 00 représente -E et 01 représente -3E. La forme d'onde à plusieurs niveaux est utilisée dans les systèmes de transmission de données à grande vitesse avec des bandes de fréquences limitées. Étant donné qu'une impulsion d'une forme d'onde à plusieurs niveaux correspond à plusieurs codes binaires, le débit binaire est augmenté dans les conditions du même débit en bauds (même bande passante de transmission). Il a été largement utilisé.
Il convient de noter que la forme d'onde d'une impulsion unique représentant un symbole d'information n'est pas nécessairement rectangulaire. Selon les besoins réels et les conditions du canal, d'autres formes telles qu'une impulsion gaussienne, une impulsion cosinusoïdale élevée, etc. peuvent également être utilisées. Mais quelle que soit la forme d’onde utilisée, un signal numérique en bande de base peut être représenté mathématiquement. Si les formes d'onde représentant les symboles sont les mêmes mais que les valeurs de niveau sont différentes.
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