有记忆调制技术：从NRZI到Miller码

“电子科技大学数字通信课件，涵盖了李兴民教授讲解的调制与解调技术，特别是关于有记忆信号的传输方式和有记忆调制的详细内容。” 在数字通信领域，有记忆信号的传输方式是指连续发送的信号之间存在相关性的调制技术。这种相关性是通过特定的编码（调制码）引入的，目的是优化信号频谱的形成，使其更好地适应信道的频谱特性。有记忆调制主要分为两大类：有记忆线性调制和有记忆非线性调制。 1. 有记忆线性调制： - NRZ（Non-Return-to-Zero）信号是一种无记忆的二进制脉冲幅度调制（PAM）或相位调制（PSK），其中数据1对应正电平A，数据0对应负电平A。 - NRZI（Non-Return-to-Zero Inverted）信号，即差分编码，当发送数据1时，信号电平发生转换；发送数据0时，信号电平不变。这种编码方式在信号中引入了记忆，因为每个新数据位依赖于前一个数据位的状态。 举例来说，一个011011110的二进制序列，通过NRZI编码后，其波形会呈现出不同的状态变化，这些状态可以通过状态图、转移矩阵或网格图来描述。状态图以马尔可夫链的形式展示，转移矩阵则详细列出了从一个状态转移到另一个状态的概率，而网格图则同时展示了信号的相关性和随时间的状态转移。 2. 延迟调制（如Miller码）是一种有记忆线性调制的例子，它具有四个状态：s1(t), s2(t), s3(t) = -s2(t), s4(t) = -s1(t)。当数据位为0时，状态保持不变；为1时，状态发生翻转。这种调制方式的转移概率矩阵可以清楚地表示出状态转移的可能性。 有记忆线性调制技术的关键在于稳态概率和转移概率。稳态概率Pi表示系统处于第i个状态的概率，而转移概率Pij则描述了从状态si(t)转移到sj(t)的概率。这些概率与相应的信号波形sj(t)相关联，共同决定了系统的动态行为。 总结来说，电子科技大学的数字通信课件详细阐述了有记忆信号传输的原理，通过实例和不同类型的有记忆调制技术，如NRZI和Miller码，深入解析了如何利用编码引入信号的相关性以适应信道特性，这对于理解和设计高效的数字通信系统至关重要。