对数字信息序列an=[01011100101]进行差分编码,并绘出对应的单极性归零码和非归零码、双极性归零码和非归零码的波形。 码元宽度:1s;抽样速率:200;归零码占空比:50%MATLAB
要对数字信息序列an=[01011100101]进行差分编码,并绘出对应的单极性归零码和非归零码、双极性归零码和非归零码的波形,我们首先需要了解这些编码方式的基本概念。
差分编码
差分编码是一种编码技术,它将每个数据位与其前一个数据位进行比较,然后根据比较结果生成编码。在差分编码中,如果当前位与前一位相同,则输出0;如果不同,则输出1。这种编码方式可以减少连续的1或0,从而减少直流分量,提高信号的传输效率。
单极性归零码
单极性归零码是一种编码方式,其中高电平表示1,低电平表示0,并且每个码元的前半部分为电平,后半部分为0。这种编码方式的特点是能够同时传递时钟信号和数据信号,但由于归零,需要占用一部分的带宽。
单极性非归零码
单极性非归零码与单极性归零码不同之处在于,它不进行归零操作,即一个周期内可以全部是高电平或低电平,表示连续的1或0。
双极性归零码
双极性归零码是一种编码方式,其中正电平表示1,负电平表示0,并且每个码元的前半部分为电平,后半部分为0。这种编码方式同样能够同时传递时钟信号和数据信号,但由于归零,需要占用一部分的带宽。
双极性非归零码
双极性非归零码与双极性归零码不同之处在于,它不进行归零操作,即一个周期内可以全部是正电平或负电平,表示连续的1或0。
MATLAB实现
在MATLAB中,我们可以使用diff
函数来实现差分编码。diff(X,n)
函数可以计算数组X
的差分,其中n
是差分的阶数。当n
大于数组的第一个非单一维度的大小时,diff
函数会先将该维度的大小降到1,然后继续沿下一个非单一维度取差分。
对于给定的数字信息序列an=[01011100101],我们首先进行差分编码,然后根据差分结果生成单极性归零码和非归零码、双极性归零码和非归零码的波形。
差分编码
an = [0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1];
diff_an = diff(an); % 计算差分
单极性归零码和非归零码
单极性归零码的波形可以通过将差分结果转换为高电平(1)和低电平(0),并在每个码元的后半部分归零来实现。非归零码则不需要归零操作。
双极性归零码和非归零码
双极性归零码的波形可以通过将差分结果转换为正电平(1)和负电平(0),并在每个码元的后半部分归零来实现。非归零码则不需要归零操作。
波形绘制
在MATLAB中,我们可以使用plot
函数来绘制波形。首先,我们需要根据抽样速率(200)和码元宽度(1s)来确定每个码元的抽样点数。然后,根据编码规则生成波形数据,并使用plot
函数绘制。
fs = 200; % 抽样速率
T = 1/fs; % 抽样周期
N = length(an); % 码元数量
% 初始化波形数组
waveform = zeros(N*fs, 1);
% 生成单极性归零码波形
for i = 1:N
if diff_an(i) == 1
waveform((i-1)*fs + 1:i*fs) = 1;
else
waveform((i-1)*fs + 1:i*fs) = 0;
end
waveform((i-1)*fs + ceil(fs/2):i*fs) = 0; % 归零
end
% 绘制波形
plot((0:N*fs-1)*T, waveform);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');
title('单极性归零码波形');
对于双极性归零码和非