若二进制数据为 00100110,分别画出其经过非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特 编码后的码型(初始高电平有效)。
时间: 2024-10-25 22:00:27 浏览: 153
非归零编码也叫NRZ(Non Return to Zero),是最简单的一种编码方式。对于给定的二进制数据00100110,每个'0'会被编码为低电平(0),每个'1'会被编码为高电平(1)。因此,原始二进制数据编码后的结果会是:
```
| | 00 | 10 | 01 | 11 |
|---|----|----|----|----|
| NRZ| 0 | 1 | 0 | 1 |
```
曼彻斯特编码会在每个比特的开始处加入一个正向跳变(从低到高),而在比特结束时添加反向跳变(从高到低)。所以编码后的码型:
```
| | 00 | 10 | 01 | 11 |
|---|----|----|----|----|
| Manchester| 0 | 1 | 10 | 01 |
```
差分曼彻斯特编码则是基于曼彻斯特编码,每个比特的编码取决于前一个比特的状态变化。如果前一比特是低电平,那么这一位是正向跳变代表'1';如果是高电平,那么这一位是负向跳变代表'0'。由于初始状态通常假设为高电平,因此编码后的码型:
```
| | 00 | 10 | 01 | 11 |
|---|----|----|----|----|
| Differential Manchester| 1 | 0 | 1 | 0 |
```
注意:以上编码都是假设高电平表示"1",低电平表示"0",并且所有编码都包含了起始位和终止位。实际通信系统中,还需要添加同步信号以便接收端正确解读。
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2. 若二进制数据为10011101,分别画出其经过非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码后的码型(初始高电平有效)。
以下是二进制数据10011101经过非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码后的码型(初始高电平有效):
1. 非归零编码(Non-Return-to-Zero Encoding):
- 0:高电平
- 1:低电平
码型:HHLLLLLH
2. 曼彻斯特编码(Manchester Encoding):
- 0:高电平后跳变为低电平
- 1:低电平后跳变为高电平
码型:LHHHLHLL
3. 差分曼彻斯特编码(Differential Manchester Encoding):
- 0:高电平后跳变为低电平,低电平后跳变为高电平
- 1:高电平后跳变为低电平,低电平后跳变为高电平的反向
码型:LHHHLHLL
已知二进制信息码为 1000011000001,试画出出其单极性不归零、单极性归零、双极性不归零、双极性归零、HDB3码的码型图。
为了绘制这些不同编码方式的码型图,我们首先需要了解每种编码规则:
1. 单极性不归零(NRZ):每一位的电平变化表示该位的不同值。给定的二进制序列1000011000001就是NRZ码的基础。
2. 单极性归零(RZ):每个0位后紧跟一个1位,形成“01”对,即使数据流中没有实际的1位。
3. 双极性不归零(NRZI):类似于NRZ,但0和1之间的跳变方向相反,即0变为+1,1变为-1。
4. 双极性归零(RZI):与RZ类似,但是每个非0位(1或-1)后面都有一个反向跳变(-1或+1),使得0变成+1-1,1变成-1+1。
5. HDB3(三次样条编码):这是一种防止直流偏移和抑制噪声的编码,每三位添加一位校验位。前两位是原始信号,第三位是前两个奇偶性的反向。
接下来我会为你提供简单的Python代码来演示这几种编码的转换,然后你可以根据输出的比特串绘制相应的码型图。由于在这里无法直接生成图形,我将只提供编码后的二进制字符串,你可以用它们去创建自己的图表。
```python
def encode_binary(binary, encoding):
# 将输入的二进制字符串转换为整数
binary_int = int(binary, 2)
if encoding == 'NRZ':
return format(binary_int, '0{}b'.format(len(binary)))
elif encoding == 'RZ':
result = []
for bit in binary:
result.append(bit)
if bit == '0':
result.append('1')
return ''.join(result)
elif encoding == 'NRZI':
return ''.join(['1' if i < j else '0' for i, j in zip(binary, binary[1:] + ['1'])])
elif encoding == 'RZI':
result = []
for bit in binary:
result.append(bit)
if bit == '0':
result.append('-' if result[-1] == '1' else '+')
elif bit == '1':
result.append('+')
if result[-1] == '-':
result.pop()
return ''.join(result)
elif encoding == 'HDB3':
hdb3 = [binary[i:i+3] + ('1' if sum(int(b) for b in binary[i:i+3]) % 2 else '0') for i in range(0, len(binary), 3)]
return ''.join(hdb3)
binary_input = '1000011000001'
encodings = ['NRZ', 'RZ', 'NRZI', 'RZI', 'HDB3']
encoded_strings = {encoding: encode_binary(binary_input, encoding) for encoding in encodings}
# 打印编码后的结果
for encoding, encoded in encoded_strings.items():
print(f"{encoding}: {encoded}")
```
现在,你可以使用这些编码后的二进制字符串,结合相应的码型图工具(如波形表或在线模拟器)来绘制码型图。
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