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mBnB码
muyirenzhe | 2011-05-25 19:55:58    阅读:11664   发布文章

mBnB码是把输入的二进制原始码流进行分组,每组有m个二进制码,记为mB,称为一个码字,然后把一个码字变换为n个二进制码,记为nB,并在同一个时隙内输出。

这种码型是把mB变换为nB,所以称为mBnB码,其中m和n都是正整数, n>m,一般选取n=m+1。mBnB码有1B2B、3B4B、5B6B、 8B9B、 17B18B等等。

1. mBnB码编码原理

最简单的mBnB码是1B2B码,即曼彻斯****,这就是把原码的“0”变换为“01”, 把“1”变换为“10”。

因此最大的连“0”和连“1”的数目不会超过两个,例如1001和0110。但是在相同时隙内,传输1比特变为传输2比特, 码速提高了1倍。

以3B4B码为例,输入的原始码流3B码,共有(23)8个码字, 变换为4B码时, 共有(24)16个码字,见表4.2。

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1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,例如不用的八个码字当做禁字,如0000和1111。当出现禁码时表示有误码,从而可实现不中断业务的误码检测。

作为普遍规则,引入“码字数字和”(WDS)来描述码字的均匀性,并以WDS的最佳选择来保证线路码的传输特性。

所谓“码字数字和”,是在nB码的码字中,用“-1”代表“0”码, 用“+1”代表“1”码,整个码字的代数和即为WDS。

如果整个码字“1”码的数目多于“0”码,则WDS为正;如果“0”码的数目多于“1”码, 则WDS为负;如果“0”码和“1”码的数目相等,则WDS为0。

例如:对于0111,WDS=+2;对于0001, WDS=-2;对于0011,WDS=0。

nB码的选择原则是:尽可能选择|WDS|最小的码字, 禁止使用|WDS|最大的码字。

以3B4B为例,应选择WDS=0和WDS=±2的码字, 禁止使用WDS=±4的码字。

表4.3 示出根据这个规则编制的一种3B4B码表,表中正组和负组交替使用。

我国3次群和4次群光纤通信系统最常用的线路码型是5B6B码,其编码规则如下:

5B码共有(25)32个码字,变换6B码时共有(26)64个码字,其中WDS=0有20个,WDS=±2有15个,WDS=-2有15个,共有50个|WDS|最小的码字可供选择。

由于变换为6B码时只需32个码字,为减少连“1”和连“0”的数目, 删去: 000011、 110000、 001111和111100。

当然禁用WDS=±4和±6的码字。 表4.4示出根据这个规则编制的一种5B6B码表,正组和负组交替使用。 表中正组选用20个WDS=0和12个WDS=+2,负组选用20个WDS=0和12个WDS=-2。

mBnB码是一种分组码,设计者可以根据传输特性的要求确定某种码表。mBnB码的特点是:

(1) 码流中“0”和“1”码的概率相等, 连“0”和连“1”的数目较少,定时信息丰富;

(2) 高低频分量较小,信号频谱特性较好,基线漂移小;

(3) 在码流中引入一定的冗余码, 便于在线误码检测。

mBnB码的缺点是传输辅助信号比较困难。因此,在要求传输辅助信号或有一定数量的区间通信的设备中,不宜用这种码型。

2. 编译码器

有两种编译码电路:

• 一种是 组合逻辑电路,就是把整个编译码器都集成在一小块芯片上,组成一个大规模专用集成块, 国外设备大多采用这种方法。

• 一种是把设计好的码表全部存储到一块只读存储器(PROM)内而构成,国内设备一般采用这种方法。

以3B4B码为例,码表存储编码器的工作原理示于图4.22。 首先把设计好的码表存入PROM内,待变换的信号码流通过串 - 并变换电路变为3比特一组的码b1、b2、b3,并行输出作为PROM的地址码,在地址码作用下,PROM根据存储的码表, 输出与地址对应的并行4B码,再经过并 - 串变换电路,读出已变换的4B码流。

图中A、B、C三条线为组别控制控制线,当WDS=±2时, 从A、B分别送出控制信号, 通过C线决定组别。

译码器与编码器基本相同,只是除去组别控制部分。 译码时,把送来的已变换的4B信号码流,每4比特并联为一组, 作为PROM的地址,然后读出3B码,再经过并 - 串变换还原为原来的信号码流。

其他的mBnB码编译码电路原理相同,只是电路复杂程度有所区别而已。

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