RZ、BNRZ、BRZ、CMI、曼彻斯特、密勒码、HDB3、AMI型变换后频谱变化

同的码型变换会对数字基带信号进行不同的调制，从而改变信号的频谱特性。具体来说，RZ码将数字信号转换为单极性矩形脉冲，其频谱主要集中在基带频率和载波频率两侧；BNRZ码和BRZ码将数字信号转换为双极性矩形脉冲，其频谱主要集中在基带频率和载波频率两侧，但是BNRZ码的频谱比BRZ码更加集中；CMI码将数字信号转换为单极性脉冲，其频谱主要集中在基带频率和载波频率两侧，但是其频谱比RZ码更加平滑；曼彻斯特码将数字信号转换为双极性矩形脉冲，其频谱主要集中在基带频率和载波频率两侧，但是其频谱比BNRZ码和BRZ码更加平滑；密勒码将数字信号转换为单极性脉冲，其频谱主要集中在基带频率和载波频率两侧，但是其频谱比CMI码更加平滑；HDB3和AMI码是一种基于前一位的编码方式，其频谱特性与前面的码型变换有关。

相关问题

在基带信号常用码型变换与线路编译码通信原理实验中，请你依次分析“NRZ\RZ\BNRZ\BRZ\曼彻斯特\密勒\CMI\AMI\HDB3”这些码的特性和应用

以下是这些码的特性和应用的分析：
1. NRZ码（不归零码）：将二进制数据直接转换为电平信号，高电平表示1，低电平表示0。特点是简单易实现，但是在长时间传输中可能会出现时钟漂移问题。
2. RZ码（归零码）：将每个二进制位分成两个等长的时间段，每个时间段内只有一次电平跳变，高电平表示1，低电平表示0。特点是解决了NRZ码的时钟漂移问题，但是需要更高的带宽。
3. BNRZ码（偏置不归零码）：与NRZ码类似，但是加入了偏置电平，即0和1的电平不相等。特点是解决了NRZ码的直流分量问题，但是仍然存在时钟漂移问题。
4. BRZ码（偏置归零码）：与RZ码类似，但是加入了偏置电平，即0和1的电平不相等。特点是解决了BNRZ码的直流分量问题，但是需要更高的带宽。
5. 曼彻斯特编码：将每个二进制位分成两个等长的时间段，每个时间段内都有一次电平跳变，跳变的方向表示该位的数值，即向上跳变表示1，向下跳变表示0。特点是解决了时钟漂移和直流分量问题，但是需要更高的带宽。
6. 密勒码：将每个二进制位分成三个等长的时间段，每个时间段内都有一次电平跳变，跳变的方向表示该位的数值，即向上跳变表示1，向下跳变表示0，中间不跳变表示该位为0。特点是解决了时钟漂移和直流分量问题，但是需要更高的带宽。
7. CMI码（传号反转码）：将每个二进制位分成两个等长的时间段，每个时间段内都有一次电平跳变，跳变的方向表示该位的数值，即向上跳变表示1，向下跳变表示0，但是每个1后面都会跟一个反向的0。特点是解决了时钟漂移和直流分量问题，但是需要更高的带宽。
8. AMI码（曼彻斯特差分码）：与CMI码类似，但是每个1后面跟的是交替的正负电平，而不是反向的0。特点是解决了时钟漂移和直流分量问题，但是需要更高的带宽。
9. HDB3码（高密度双极性零码）：与AMI码类似，但是在连续出现4个0时，会进行特殊处理，将其中一个0替换为反向的1或0，以保持电平的平衡。特点是解决了时钟漂移和直流分量问题，但是需要更高的带宽。

1、RZ、BNRZ、 BRZ、CMI、 曼彻斯特、密勒、PST码型变换原理及工作过程； 2、AMI/HDB3码编译码规则。

1、码型变换原理及工作过程：
RZ码（Return-to-Zero）：信号在每个时钟周期内都会返回到零电平。如果数据位为1，则电平会在该时钟周期内保持高电平；如果数据位为0，则电平会在该时钟周期内保持低电平。

BNRZ码（Bipolar-Non-Return-to-Zero）：信号的正负电平代表不同的数据位，如果数据位为1，则电平为正电平；如果数据位为0，则电平为负电平。

BRZ码（Bipolar-Return-to-Zero）：信号的正负电平代表不同的数据位，如果数据位为1，则电平在该时钟周期内会先升高到正电平，再降回到零电平；如果数据位为0，则电平在该时钟周期内会先降到负电平，再升回到零电平。

CMI码（Coded Mark Inversion）：信号的正负电平仍然代表不同的数据位，但是每个数据位的电平与前一个数据位的电平相反，即正负电平交替出现。

曼彻斯特码：信号的每个时钟周期都会有一个跳变，跳变的位置代表数据位的取值，如果跳变在上升沿后，则表示数据位为1；如果跳变在下降沿后，则表示数据位为0。

密勒码：信号的跳变位置与曼彻斯特码相同，但是跳变的方式不同。如果数据位为1，则在上一个跳变后的第二个时钟周期内进行跳变；如果数据位为0，则在上一个跳变后的第一个时钟周期内进行跳变。

PST码：信号的跳变位置与曼彻斯特码相同，但是跳变的方式不同。如果数据位为1，则在上一个跳变后的第一个时钟周期内进行跳变；如果数据位为0，则在上一个跳变后的第二个时钟周期内进行跳变。

2、AMI/HDB3码编译码规则：
AMI码（Alternate Mark Inversion）：信号的正负电平交替出现，每个数据位的电平与前一个数据位的电平相反，但是0数据位不产生电平。

HDB3码（High Density Bipolar of Order 3）：信号的正负电平交替出现，每个数据位的电平与前一个数据位的电平相反，但是连续两个0数据位之间的部分，需要通过插入一段特殊编码来避免产生过多连续的0电平。具体规则如下：
- 如果最近的0数据位前面有偶数个1，则在下一个数据位前插入一个0电平，电平与前一个数据位相反；
- 如果最近的0数据位前面有奇数个1，则在下一个数据位前插入一个特殊编码，该编码的电平变化与前一个数据位相反，用来表示1数据位。