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硬件接口协议之“数字-数字编码中的双极性码”

本文主要介绍数字-数字编码中的双极性码。双极性码是使用两个以上的电平值进行编码，无线路信号代表一种信号逻辑状态，正电平和负电平交替代表另一种状态。

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<font size="4" color="red" style="line-height: 45px;"><strong>MLT-3</strong></font>

MLT-3即Multi-Level Transmit-3，多电平传输码，MLT-3码跟NRZI码有点类似，其特点都是逢“1”跳变，逢“0”保持不变，并且编码后不改变信号速率。与NRZI码不同的是，MLT-3是双极性码，有‘-1’、‘0’、‘1’三种电平，编码后直流成份大大减少，可以进行电路传输，100Base-TX采用此码型。

MLT-3的编码规则如下：

如果下一输入为“0”，则电平保持不变；

如果下一输入为“1”，则产生跳变，此时又分两种情况：

<ul><li>如果前一输出是“＋1”或“－1”，则下一输出为“0”；</li>

<li>如果前一输出非“0”，其信号极性和最近一个非“0”相反。</li></ul>

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<font size="4" color="red" style="line-height: 45px;"><strong>AMI</strong></font>

AMI即Alternate Mark Inversion，亦称“交替信号反转”，逻辑0由空电平表示，而逻辑1由交替反转的正负电压表示。

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<font size="4" color="red" style="line-height: 45px;"><strong>Pseudoternary</strong></font>

Pseudoternary是用零值电平代表二进制数1，用正负交替变换的电平代表二进制数0。可以说是双极性AMI编码的另一种形式。

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<font size="4" color="red" style="line-height: 45px;"><strong>Scrambling</strong></font>

双极性AMI连续长串0时，伪三进码连续长串1时，会出现同步问题。因此加入扰码技术，将可能产生恒定电平的比特序列用足够多的跳变替换掉，以满足同步的要求（高速高效）。

加入扰码技术的编码方式主要有BnZS、HDB3等。

B3ZS即Bipolar with three-zero substitution，三阶双极性码，T3线路用此编码。

编码规则与HDB3相同，只是编码后能允许最多连“0”的个数从HDB3的三个减小到两个。

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B8ZS即Bipolar with 8-zero substitution，双极性8零替换编码，北美的编码方式。基于双极性AMI，如果出现连续八个0，且其前导比特1是正电平，则八个0比特被编码为：0 0 0 + - 0 - +，如果出现连续八个0，且其前导比特1是负电平，则八个0比特被编码为：0 0 0 - + 0 + -，其中有两个码元违背了AMI编码规则（所谓“扰乱”），亦不可能是由噪声产生。接收方检测到这一组编码后，会将其还原为连续八个0的比特序列。

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HDB3即HighDensity Bipolar of order 3 code，三阶高密度双极性码。高密度双极性3零编码，欧洲和日本的编码方式。

基于双极性编码，当原码没有四个以上连“0”串时，AMI码就是HDB3码。如遇到连续四个0比特时就在编码中用含有一个或两个正负电平的脉冲来制造“扰乱”，以便同步。遇到连续四个0比特即“扰乱”，而不是连续八个0比特，故曰“高密度”。

编码规则：根据前导比特1的极性和自上一次替换后传输的比特1的数目，按四种方式相应改变编码。

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来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/Ru4AGZaXfLKxK-IXGl1iuA"&gt; 硬件助手</a>