Un segnale digitale in banda base è una forma d'onda elettrica che rappresenta le informazioni digitali, che possono essere rappresentate da diversi livelli o impulsi. Esistono molti tipi di segnali digitali in banda base (di seguito denominati segnali in banda base). La Figura 6-1 mostra alcune forme d'onda di base del segnale in banda base e utilizzeremo l'impulso rettangolare come esempio.
1. Forma d'onda unipolare
Come mostrato nella Figura 6-1(a), questa è la forma d'onda del segnale in banda base più semplice. Utilizza un livello positivo e un livello zero per rappresentare i numeri binari "1" e "0", oppure utilizza la presenza o l'assenza di impulsi per rappresentare "1" e "0" in un tempo simbolico. Le caratteristiche di questa forma d'onda sono che non c'è intervallo tra gli impulsi elettrici, la polarità è unica ed è facilmente generabile dai circuiti TTL e CMOS. Può essere inviato all'interno di un computer o tra oggetti molto vicini, come un circuito stampato e un telaio.
2. Forma d'onda bipolare
Utilizza impulsi di livello positivo e negativo per rappresentare le cifre binarie "1" e "0", come mostrato nella Figura 6-1(b). Poiché i livelli positivo e negativo hanno ampiezze uguali e polarità opposte, non vi è alcuna componente CC quando appare la probabilità di "1" e "0", che è favorevole alla trasmissione nel canale, e il livello di decisione per ripristinare il segnale all'estremità ricevente è zero, pertanto, non è influenzato dal cambiamento delle caratteristiche del canale, e anche la capacità anti-interferenza è forte. Lo standard di interfaccia V.24 dell'ITU-T e lo standard di interfaccia RS-232C dell'American Electrotechnical Association (EIA) utilizzano entrambi forme d'onda bipolari.
3. Forma d'onda unipolare con ritorno a zero
L'ampiezza dell'impulso attivo della forma d'onda ritorno a zero (RZ) è inferiore all'ampiezza del simbolo T, il che significa che la tensione del segnale ritorna sempre a zero prima del tempo di terminazione di un simbolo, come mostrato nella Figura 6-1(c ).spettacolo. Di solito, la forma d'onda con ritorno a zero utilizza un codice di metà servizio, ovvero il ciclo di lavoro (T/TB) è del 50% e le informazioni sulla temporizzazione possono essere estratte direttamente dalla forma d'onda RZ unipolare. forma d'onda di transizione.
corrispondente alla forma d'onda di ritorno a zero. Le forme d'onda unipolari e bipolari di cui sopra appartengono alle forme d'onda di non ritorno a zero (NRZ) con un ciclo di lavoro di.
4.Forma d'onda bipolare con ritorno a zero
È la forma con ritorno a zero della forma d'onda bipolare, come mostrato nella Figura 6-1(d). Combina le caratteristiche delle forme d'onda bipolari e con ritorno a zero. Poiché esiste un intervallo di potenziale zero tra impulsi adiacenti, il ricevitore può facilmente identificare i momenti di inizio e fine di ciascun simbolo, in modo che il mittente e il ricevitore possano mantenere la corretta sincronizzazione dei bit. Questo vantaggio rende utili le forme d'onda di annullamento bipolare.
5. Forma d'onda differenziale
Questo tipo di forma d'onda esprime il messaggio con la transizione e il cambiamento del livello del simbolo adiacente, indipendentemente dal potenziale o dalla polarità del simbolo stesso, come mostrato nella Figura 6-1(e). Nella figura, "1" è rappresentato dal salto di livello e "0" è rappresentato dal livello invariato. Naturalmente, le disposizioni di cui sopra possono anche essere invertite. Poiché la forma d'onda differenziale rappresenta il messaggio mediante la variazione relativa dei livelli di impulso adiacenti, viene anche chiamata forma d'onda del codice relativo e corrispondentemente, la forma d'onda unipolare o bipolare precedente viene chiamata forma d'onda del codice assoluto. L'utilizzo di forme d'onda differenziali per trasmettere messaggi può eliminare l'effetto dello stato iniziale del dispositivo, soprattutto nei sistemi a modulazione di fase. Può essere utilizzato per risolvere il problema dell'ambiguità della fase portante.
6. Forma d'onda multilivello
Ci sono solo due livelli delle forme d'onda di cui sopra, cioè un simbolo binario corrisponde a un impulso. Per migliorare l'utilizzo della banda di frequenza, è possibile utilizzare una forma d'onda multilivello o una forma d'onda multivalore. La Figura 6-1(f) illustra una forma d'onda a quattro livelli 2B1Q (due bit sono rappresentati da uno dei quattro livelli), dove 11 rappresenta +3E, 10 rappresenta +E, 00 rappresenta -E e 01 rappresenta -3E. la forma d'onda multilivello viene utilizzata nei sistemi di trasmissione dati ad alta velocità con bande di frequenza limitate. Poiché un impulso di una forma d'onda multilivello corrisponde a più codici binari, il bit rate viene aumentato a condizione dello stesso baud rate (stessa larghezza di banda di trasmissione). È stato ampiamente utilizzato.
Va notato che la forma d'onda di un singolo impulso che rappresenta un simbolo di informazione non è necessariamente rettangolare. A seconda delle esigenze effettive e delle condizioni del canale, è possibile utilizzare anche altre forme come l'impulso gaussiano, l'impulso coseno elevato, ecc. Ma indipendentemente dalla forma d'onda utilizzata, un segnale digitale in banda base può essere rappresentato matematicamente. Se le forme d'onda che rappresentano i simboli sono le stesse ma i valori di livello sono diversi.
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