双极性码
双极性码,什么是双极性码
数字信号可以直接采用基带传输,所谓基带就是指基本频带。基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲,这是一种最简单的传输方式,近距离通信的局域网都采用基带传输。
基带传输时,需要解决数字数据的数字信号表示以及收发两端之间的信号同步问题。对于传输数字信号来说,最简单最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字,也即数字信号由矩形脉冲组成。按数字编码方式，可以划分为单极性码和双极性码，单极性码使用正（或负）的电压表示数据；双极性码是三进制码，1为反转，0为保持零电平。根据信号是否归零，还可以划分为归零码和非归零码，归零码码元中间的信号回归到0电平，而非归零码遇1电平翻转，零时不变。常见的几种基本的数字信号脉冲编码方案如下：
单极性不归零码,无电压(也就是元电流)用来表示"0",而恒定的正电压用来表示"1"。每一个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅度电平(即0.5)。也就是说接收信号的值在0.5与1.0之间,就判为"1"码,如果在O与0.5之间就判为"0"码。每秒钟发送的二进制码元数称为"码速"。
双极性不归零码,"1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电流,正和负的幅度相等,故称为双极性码。此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。
以上两种编码,都是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性),以及发出正电流或负电流(双极性)。每一位编码占用了全部码元的宽度,故这两种编码都属于全宽码,也称作不归零码NRZ (Non Return Zero)。如果重复发送"1"码,势必要连续发送正电流;如果重复发送"0"码,势必要连续不送电流或连续发送负电流,这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙,不易区分识别。归零码可以改善这种状况。
单极性归零码,当发"1"码时,发出正电流,但持续时间短于一个码元的时间宽度,即发出一个窄脉冲;当发"0"码时,仍然完全不发送电流,所以称这种码为单极性归零码。
双极性归零码,其中"1"码发正的窄脉冲,"0"码发负的窄脉冲,两个码元的间隔时间可以大于每一个窄脉冲的宽度,取样时间是对准脉冲的中心。
非归零码在传输中难以确定一位的结束和另一位的开始,需要用某种方法使发送器和接收器之间进行定时或同步;归零码的脉冲较窄,根据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的关系,因而归零码在信道上占用的频带就较宽。
单极性码会积累直流分量,这样就不能使用变压器在数据通信设备和所处环境之间提供良好绝缘的交流藕合,直流分量还会损坏连接点的表面电镀层;双极性码的直流分量大大减少,这对数据传输是很有利的。
从以上讨论中可以发现,基带传输的另一个重要问题就是同步问题。接收端和发送端发来的数据序列在时间上必须取得同步,以便能准确地区分和接收发来的每位数据。这就要求接收端要按照发送端所发送的每个码元的重复频率及起止时间来接收数据,在接收过程中还要不断校准时间和频率,这一过程称为同步过程。在计算机通信与网络中,广泛采用的同步方法有位同步法和群同步法两种。
1、位同步
位同步使接收端对每一位数据都要和发送端保持同步。在数据通信中,习惯于把位同步称为"同步传输"。实现位同步的方法可分为外同步法和自同步法两种。在外同步法中,接收端的同步信号事先由发送端送来,而不是自己产生也不是从信号中提取出来。即在发送数据之前,发送端先向接收端发出一串同步时钟脉冲,接收端按照这一时钟脉冲频率和时序锁定接收端的接收频率,以便在接收数据的过程中始终与发送端保持同步。
自同步法是指能从数据信号波形中提取同步信号的方法。典型例子就是著名的曼彻斯特编码,这种编码通常用于局域网传输。在如下图所示的曼彻斯特编码方式中,每一位的中间有一跳变,位中间的跳变既作为时钟信号,又作为数据信号:从高到低的跳变表示"1",从低到高的跳变表示"0"。
图1
另外,还有一种差分曼彻斯特编码,这种编码每位中间的跳变仅提供时钟定时,而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1",有跳变表示"0",无跳变表示"1"。由此可见,两种曼彻斯特编码方法都是将时钟和数据包含在信号流中,在传输代码信息的同时,也将时钟同步信号一起传输到对方,所以这种编码也称为自同步编码。
从曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的脉冲波形中可以看出,这两种双极型编码的每一个码元都被调制成两个电平,所以数据传输速率只有调制速率的1/2,也即对信道的带宽有更高的要求。但它们具有自同步能力和良好的抗干扰性能,在局域网中仍被广泛使用。
2、群同步
在群同步的通信系统中,传输的信息被分成若干"群"。所谓的"群",一般是以字符为单位,在每个字符的前面冠以起始位、结束处加上终止位,从而组成一个字符序列o数据传输过程中,字符可顺序出现在比特流中,字符与字符间的间隔时间是任意的,即字符间采用异步定时,但字符中的各个比特用固定的时钟频率传输。在数据通信中,习惯于把群同步称为"异步传输"。字符间的异步定时和字符中比特之间的同步定时,是群同步即异步传输的特征。这种传输方式中,每个字符以起始位和停止位加以分隔,故也称"起一止"式传输。
群同步传输规程中的每个字符可由下列四部分组成:
(1)1位起始位,以逻辑、"表示:
(2)5~8位数据位,即要传输的字符内容;
(3)1位奇/偶检验位,用于检错,该部分可以不选;
(4)1~2位停止位,以逻辑"1"表示,用以作字符间的间隔。
群同步的字符格式见图2。由图中可以看出,群同步是靠起始位(逻辑"0")和停止位(逻辑"1")来实现字符的定界及字符内比特的同步的。接收端靠检测链路上由空闲位或前一字符停止位(均为逻辑"1")到该字符起始位的下降沿来获知一个字符的开始,然后按收、发双方约定的时钟频率对约定的字符比特数(5~8位)进行逐位接收,最后以约定算法(奇/偶校验法)
进行差错检测,完成一个字符的传输。发送器和接收器中近似于同一频率的两个约定时钟,在一段较短的时间内能够保持同步。在群同步传输中,起始位和停止位的作用是十分重要的。起始位指示字符的开始,并启动接收端对字符中比特的同步;而停止位则是作为字符之间的间隔位而设置的,没有停止位,紧跟其后的下一字符的起始位下降沿便可能丢失。
群同步法只需保持每个字符的起始点同步,在群内则按约定的频率进行位的接收就可
以了。这种方法实现简单,但需要添加诸如起始位、校验位和停止位等附加位,相对于同步传输来说,编码效率和信道利用率较低,一般用于低速数据传输的场合。
图2
使用XC9572实现HDB3码
1、XC9572芯片简介
XC9572是XILINX公司生产的一款高性能可编程逻辑器件。它内含４个36V18功能块，并具有1600个可用系统门。其系统结
构如图１所示。从结构上看，XC9572包含三种单元，即宏单元、可编程I/O单元和可编程内部连线。其主要特点如下：
●所有可编程管脚间的脚对脚延时均为5ns；
●系统的时钟速度可达到125MHz；
●具有72个宏单元和1600个可用系统门；
●可编程次数为10000次；
●可采用5V在线编程和擦除；
●拥有强大的管脚锁定能力；
●每个宏单元都具有可编程低功耗模式；
●未用的管脚有编程接地能力；
●提供有编程保密位，可对设计提供加密保护以防止非法读取；
●外部I/O引脚与3.3Ｖ和5V兼容。
２、HDB3的编解码及实现原理
HDB3码（三阶高密度双极性码）是基带电信设备之间进行基带传输的主要码型之一。它的主要特点是易于提取时钟、不受直流特性影响、具有自检能力、连令串小于3个等。
E1信号是我国和欧洲国家电信传输网一次群使用的传输系统。E1信号由32个64kbps 的PCM话路经过时分复用形成。CCITT建议G.703标准详细规定了HDB3码用于E1信号的标准。
用XC9572实现E1信号的HDB3编解码电路比较简单，而且无需可调整外围电路。设计使用PC44封装形式的XC9572可编程逻辑器件共有30个可编程IO引脚、６个电源引脚和４个JTAG引脚。整个设计使用了XC9572器件80%的容量。
HDB3码是AMI码的改进型。AMI码是用交替极性的脉冲表示码元“１”，用无脉冲表示码元“０”。为了防止电路长时间出现无脉冲状态，HDB3码的编码规则是：当没有４个或４个连续的“０”码时，就按AMI码规则编码；当出现４个或４个连续的“０”码时，每４个连续“０”的第一个“０”的变化应视它前面相邻的“１”的情况而定，如果它的前一个“１”的极性与前一个破坏点的极性相反而本身就是破坏点，则４个连续的“０”的第一个仍保持“０”；如果它的前一个“１”的极性与前一个破坏点的极性相同而本身就是破坏点，则第一个“０”改为“１”。这一规则保证了相继破坏点具有交替的极性，因而不会引入直流成分。４个连续“０”的第２，３个总是“０”。４个连续的“０“的第４个改为“１”，
而极性与它前一个“１”的极性相同（破坏点极性交替规则）。在接收端，如果相继接收到两个极性相同的“１”?它的前面有３个连续的“０”?则将后一个“１”改为“０”?如果它的前面有２个连续的“０”，则将前后两个“１”改为“０”，这样就恢复了原来的数据信号。下面是一个HDB3码的例子：
其中：V代表破坏点，+V表示+1，-V表示-1，+B表示-1，-B表示-1。
在根据上述原理实现HDB3编解码的图2电路中，BNC1插头送来的HDB3信号经变压器T1、U4及外围器件组成的单双变换电路后将转换成两路单极性码并送给可编程逻辑电路XC9572 U5的43、44脚，然后经过可编程逻辑电路内部解码后，从可编程逻辑电路XC9572 U5的24、25脚输出数据和时钟。从U5的26、27引脚输入的数据和时钟经其内部编码后，将从其２和８脚输出，而后再经过Ｕ３以及外围器件和变压器Ｔ１组成的单双变换电路形成HDB3码，并从BNC2插头输出。
３、FOUNDATION ISE 4.21开发工具
FOUNDATION ISE 4.21是开发XILINX公司可编程逻辑产品（包括CPLD和FPGA系列）的软件工具包。利用FOUNDATION ISE 4.21提供的设计环境和设计工具，可以灵活高效地完
成各种数字电路设计。在FOUNDATION ISE 4.21的设计环境下，对CPLD和FPGA进行设计的过程如下：
（１）FOUNDATION ISE 4.21的设计输入有图形输入和文本输入两种方式。此外，符号编辑器用于编辑用户的模块符号。在本系统中，笔者使用VeriLOG语言作为文本输入方式。
（２）设计实现是在FPGA或CPLD器件内物理地实现所需的逻辑。这个过程由FOUNDATION ISE 4.21中的核心部分编译器完成。它可依据设计输入文件自动生成?主要用于器件编程、波形仿真、延时分析等所需的数据文件。
（３）设计仿真是由仿真器和时延分析器利用编译器产生的数据文件来自动完成逻辑功能仿真和延时特性仿真（时序仿真）的。通过仿真可以发现设计中的错误与不足，以便对设计进行修改和完善，使其最终达到设计要求。
（４）仿真结果正确以后，即可进行器件编程。即通过编程器（Programmer）将设计文件下载到FPGA芯片中。以在实际芯片中进行实际信号的时序验证?同时就芯片的实际运行性能进行系统测试。
４、HDB3的CPLD实现及仿真结果
用XC9572实现HDB3编解码设计主要由编码、时钟提取和译码三部分组成。其中编码部分是根据HDB3编码原理把二进制码的时钟和数据信号编码成两路单极性的HDB3码输出。其编码原理框图如图３所示。
时钟提取是译码的关键部分，原理是32.768MHz时钟提取两路HDB3单极性码的上升沿，并形成宽度２倍于32.768MHz时钟周期宽度的脉冲，然后用此脉冲复位32.768MHz时钟的16位计数器，最后根据16位计数器的结果产生2.048MHz时钟。
译码部分比较简单。它根据HDB3码的特点首先检测出极性破坏点，即找出４连零码中添加V码的位置（破坏点位置），其次去掉添加的Ｖ码，最后去掉４连零码中添加的Ｂ码以将其还原成单极性不归零码。译码原理框图如图４所示。
HDB3编解码的ＣＰＬＤ设计可采用上面介绍的FOUNDATION ISE4.21开发工具来实现。设计输入采用Verilog HDL语言完成。设计分为三个模块：时钟模块、编码模块、译码模块。
现代通信原理课程实验报告单极性和双极性NRZ信噪
现代通信原理课程实验报告单极性和双极性NRZ信噪
现代通信原理课程 设计报告 设计题目：单极性和双极性NRZ信噪 比和误比特率的 关系特性 专业班级：信处 姓名： 指导教师：陈爱萍老师
设计时间：2011.11.28
单极性和双极性NRZ 的信噪比与误比特率关系特性 一、设计任务与要求 利用Matlab 作图比较单极性NRZ 和双极性NRZ 的信噪比与误比特率关系特性，并计算当要求基带传输系统的误码率为10-6时所需要的信噪比。 二、设计任务分析 首先分析下二元码有如下： 单级性非归零码（NRZ （L ））属于非归零码NRZ （Not Return Zero code ）在整个码元期间电平保持不变。在这种编码中用高电平和低电平（通常为零电平）分别表示二进制 信息“1”、“0”。 双极性非归零码也同单级性非归零码相同的是在整个码元期间电平保持不变，但它用正电平，负电平分别表示“1”，“0”. 对于单极性NRZ 码，设对应0和1信息时其幅度分别为0和A ，无码间干 扰时，接收滤波器的输出信号 或 。若接 收判决门限为d ，即若 ，判定信号幅度为A ；若 判定信号幅度为0。 当发送信号为0时，叠加高斯噪声后接收波形幅度的概率密度函数为： 发送信号为1时，叠加高斯噪声后的接收波形幅度的概率密度函数为： 若噪声幅度过大，就会造成接收端的误判，误判概率为 总误判概率为 ，通常 ，采用 作为判决电平是最佳的，此时的误比特率为 ，噪声功率为 ，所以有： ，所以 。 流程图： )2220()2r p r σπσ-=())2221()2r A p r σπσ --=()()22212d r A b p dr σπσ--=?0011b b b p p p p p =+0112p p ==2A 2212x b d p dx Q σσπ+∞-??== ????22 S A =2N σ =2b p Q S N =24S A =b p Q S N =()()r KT A n KT =+()()r KT n KT =r d > r d <
不归零编码
在传送分组时，USB应用了NRZI编码方式。 信号电平的一次反转代表1，电平不变化表示0，并且在表示完一个码元后，电压不需回到0 不归零制编码是效率最高的编码 缺点是存在发送方和接收方的同步问题 单极性不归零码,无电压(也就是元电流)用来表示"0",而恒定的正电压用来表示"1"。每一个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅度电平(即 0.5)。也就是说接收信号的值在0.5与1.0之间,就判为"1"码,如果在O与0.5之间就判为"0"码。每秒钟发送的二进制码元数称为"码速"。 双极性不归零码,"1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电流,正和负的幅度相等,故称为双极性码。此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。 以上两种编码,都是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性),以及发出正电流或负电流(双极性)。每一位编码占用了全部码元的宽度,故这两种编码都属于全宽码,也称作不归零码NRZ (Non Return Zero)。如果重复发送"1"码,势必要连续发送正电流;如果重复发送"0"码,势必要连续不送电流或连续发送负电流,这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙,不易区分识别。归零码可以改善这种状况。 RZ,NRZ与NRZI编码解释 RZ 编码（Return-to-zero Code），即归零编码。 在RZ 编码中，正电平代表逻辑1，负电平代表逻辑0，并且，每传输完一位数据，信号返回到零电平， 也就是说，信号线上会出现 3 种电平：正电平、负电平、零电平：
基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码
《通信原理》 CDIO项目设计总结报告 项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用 Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归 零码 班级：班 学号： 姓名： 年月日
目录 目录 1.项目目的与要求 (3) 1.1项目目的3 1.2项目要求3 2.项目设计 (3) 2.1项目分析3 2.1.1 数字基带传输系统3 2.1.2 miller码4 2.1.3 CMI码4 2.1.4 双极性归零码4 2.1.5 双极性不归零码5 2.2 设计实现过程5 2.2.1 数字基带系统的实现5 2.2.2 miller码的实现5 2.2.3 CMI码的实现6 2.2.4 双极性归零码的实现6 2.2.5 双极性不归零码的实现7 2.3 实验结果及分析7 2.3.1 数字基带信号和miller码的对比：8 2.3.2 数字基带信号和CMI码的对比8 2.3.3 数字基带信号和双极性归零码的对比9 2.3.4 数字基带信号和双极性不归零码的对比10 3. 项目总结 (11) 4. 参考文献 (11)
1.项目目的与要求 1.1项目目的 1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller 码、CMI 码、双极性归零码、双极性不归零码。 2.建立数字基带传输系统数学模型。 3.利用Matlab 编写基于GUI 的数字基带传输码型程序。 4.对系统进行仿真、分析。 5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。 1.2项目要求 1.建立数字基带传输系统数学模型。 2.利用Matlab 编写基于GUI 的数字基带传输码型程序。 3.对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果。 4.将仿真结果与理论结果进行比较、分析。 2.项目设计 2.1项目分析 2.1.1 数字基带传输系统 基带传输系统的基本组成如下图所示，它主要由信道信号形成器、信道、接受滤波器和抽样判决器。 G T (ω) C (ω)G R (ω)y (t )〔d 〕
单双极性SPWM单相桥电压型逆变电路课程设计单极性
单极性PWM控制方式 调制信号ur为正弦波，载波uc在ur的正半周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性的三角波。 在ur的正半周，V1保持通态，V2保持断态。 当ur>uc时使V4导通，V3关断，uo=Ud。 当ur
单极性SPWM主电路： 触发电路参数设置：Ud=300v，R=1欧，L=2mH 九、进行单极性SPWM仿真 1、仿真时间设为0.06s 键入MATLAB语言命令： >> subplot(4,1,1) >> plot(b.time,b.signals(1).values) >> subplot(4,1,2) >> plot(b.time,b.signals(2).values) >> subplot(4,1,3) >> plot(b.time,b.signals(3).values) >> subplot(4,1,4) >> plot(b.time,b.signals(4).values) >> subplot(3,1,1) >> plot(c.time,c.signals(1).values) >> subplot(3,1,2) >> plot(c.time,c.signals(2).values) >> subplot(3,1,3) >> plot(c.time,c.signals(3).values)
基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码CMI码双极性归零码双极性不归零码
基于G U I的数字基带传输码型仿真—采用 M i l l e r码C M I码双极性归零码双极性不归零 码 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
《通信原理》 CDIO项目设计总结报告 项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用 Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不 归零码 班级：班 学号： 姓名： 年月日
目录目录
1.项目目的与要求 项目目的 1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码。 2.建立数字基带传输系统数学模型。 3.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。 4.对系统进行仿真、分析。 5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。 项目要求 1.建立数字基带传输系统数学模型。 2.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。 3.对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果。 4.将仿真结果与理论结果进行比较、分析。 2.项目设计 项目分析 数字基带传输系统 基带传输系统的基本组成如下图所示，它主要由信道信号形成器、信道、接受滤波器和抽样判决器。
其中各部分的作用如下： 脉冲形成器：基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，脉冲形成器的作用就是形成适合信道传输的基带信号，主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。 信道：它是允许基带信号通过的煤质。信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，另外信道还会进入噪声。 接受滤波器：它的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 抽样判决器：它是在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接受滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。 miller码 密勒码又称为延迟调制码，是双相码的一种变形。编码规则如下：“1”码用码元间隔中心点出现越变来表示，即用10或01表示。“0”码有两种情况：对原始符号“0”则分成单个“0”还是连续“0”予以不同处理，单个“0”时，在码元边界处电平不跃变，在码元中间点电平也不跃变；对于连续“0”，则使连续两个“0”的边界处发生电平跃变，即“00”与“11”交替。
单极性和双极性
单相桥式PWM 逆变电路如图一所示，其控制方式有单极性和双极性两种，当输出脉冲的宽度按正弦规律变化时，这种电路一般称为SPWM 逆变电路。无论对于单极性还是双极性SPWM 逆变电路，均把需要输出的正弦波作为调制信号u r ,去调制一个等腰三角形载波信号u c ,从而获得对逆变电路开关器件的控制信号,进而得到所需要的SPWM 波形，如图二所示[2] 。而在具体分析逆变电路的输出电压时常采用一种近似方法，这种方法是假设三角载波信号的频率f c 远大于正弦调制信号的频率f r , 既满足条件 f c 》f r ,这样两个三角载波信号间的正弦波形就可近似看作直线[3] ，从而可方便的确定各个控制脉冲的起止时刻，以及输出电压的大小和谐波分布。这种近似分析方法会产生过少误差及控制方式不同时输出电压的不同特点将是本文分析的内容。 二、逆变电路输出脉冲的数学分析 1 单极性逆变电路 为分析方便，把图二（a ）中细实线方框内的部分图形放大并展宽于图三中。并设半周正弦调制信号内的脉冲个数为N ，且N 为奇数，由图可见载波信号的第K 个过零点相对于正弦调制信号的角度为 πβN K K 21 2-= （１） 它与正弦调制信号u r 的交点A 、B 的坐标分别为（αK -, u K -）与(αK +,u K +), 根据直线方程的两点式表达式，可解出A 、B 两 点所在直线的方程为 )12(2-+-=--K N u K K απ )12(2--= ++K N u K K απ 把以上两式结合在一起，既有 ?? ????--=- )12(2K N u K K απ （２） 在近似计算逆变电路的输出时，正弦调制信号看作不变并用它在 K β时刻的值取代，既有关系式 ?? ????--=)12(2sin K N m K K απβ （３） 其中cm rm u u m = 为调制比，由此可解出输出脉冲的始末角度 K α为 ()[]K K m K N βπ αsin 122 -= （４） 但实际上由三角载波和正弦调制信号所产生的输出脉冲与上述是有区别的，要准确计算输出脉冲的始末角度 K α必须使用下 式 ?? ? ???--=)12(2sin K N m K K απα （５） 而该式为一奇异方程，我们不能求得其解析解，只能通过计算机求得近似解。 由于逆变电路的输出由一系列宽度不等的脉冲组成，当在正弦调制信号半个周期内的脉冲数为奇数时，它们具有奇函数和半波对称的性质，因而其输出电压可用富氏级数表示为 t n U u n nm ωsin 1 00∑∞ == (n=1,3,5,…) (6)
实验二码型变换实验
实验二码型变换实验 【实验目的】使学生了解双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码以及曼彻斯特码的编码原理；能够通过MATLAB产生相应的编码；比较四种编码之间的区别。 【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台 【实验原理】 1. 使用MATLAB 函数wave_gen 来产生代表二进制序列的波形,函数wave_gen 的格式 是： wave_gen(二进制码元,‘码型’,Rb) 此处二进制码元指的是打算编码的序列；码型可以通过help wave_gen命令进行查看； Rb 是二进制码元速率,单位为比特/秒（bps）。 2．命令help wave_gen可以查看码型的种类。 'unipolar_nrz' 'unipolar_rz' 'polar_nrz' 'polar_rz' 'bipolar_nrz' 'bipolar_rz' 'manchester' 'triangle' 'nyquist' 'duobinary' 'mod_duobinary' 其中'unipolar_nrz'为单极性不归零码；'unipolar_rz'为单极性归零码；'polar_nrz'和 'polar_rz'分别为双极性不归零码和双极性归零码；'manchester'为曼彻斯特编码； 3．waveplot(x)为波形产生函数，显示编码后的波形； 【实验内容与步骤】 1、路径设置成指向comm2文件夹； 2、产生如下的二进制序列： >> b = [1 0 1 0 1 1]; 使用Rb=1000bps 的单极性不归零码产生代表b的波形且显示波形x，填写图2-1： >> x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000); >> waveplot(x) （2）用如下码型重复步骤（1）（提示：可以键入“help wave_gen”来获取帮助）， 并做出相应的记录： a 双极性不归零码 b 单极性归零码 c 双极性归零码 d 曼彻斯特码(manchester) 【实验现象记录】 1)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);waveplot(x); 产生的单极性不归零码 的波形，并记录； 2)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_rz’,1000); waveplot(x); 产生的单极性归零码的 波形，并记录； 3)输入命令：x = wave_gen(b,‘polar_n rz’,1000);waveplot(x); 产生的双极性不归零码的 波形，并记录； 4)输入命令：x = wave_gen(b,‘polar_rz’,1000);waveplot(x); 产生的双极性归零码的波 形，并记录； 5)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);waveplot(x); 产生的曼彻斯特编码的 波形，并记录。 【现象分析】 通过实验，对比单极性归零信号、单极性不归零信号、双极性归零信号、双极性不归零信号
pwm滤波单极性双极性-电感纹波
作业3： H 桥DC-DC 变换器主电路如图1所示，电源电压为s U ，控制电压设为r u ，三角波为t u ，三角波峰值为tm U ，三角波频率为s f ，输出电压为AB u ，其稳态开关周期平均值为AB U ，电源电流为s i ，其稳态开关周期平均值为s I ，电感电流为L i ，其稳态开关周期平均值为L I 。设电路已达到稳态，求解下列问题（每题20分）： （1） 采用双极性PWM 控制方式，r u =0.5tm U 。求取 AB s U U 和 s L I I 的表达式；画 出AB u 和s i 的波形（忽略电感电流L i 中的纹波），通过傅里叶分析，求解AB u 和s i 的开关频率谐波幅值（请给出开关频率的1至6次谐波）。 解答： 采用双极性的PWM 控制方式的时候，其波形如图所示： 其中，r u =0.5tm U ，解得占空比75.0u 2u u t q tm r tm on =+== T . 其中，s 5.0)1-q 2()q 1(q s U U U U U S S AB ==--= 所以， AB s U U =0.5. 在不考虑电感纹波的情况下，相当于电感电流为方波（无充放电的三角波过程），此时，Is 由于电感电流不能迅速充放电的原因而和Uab 电压波形保持一致，且由于输出输出侧功率守恒可知，L S S I U I U ab =,所以，. ）（1-q 2s ab s ==U U I I L =ur/utm=0.5 其中，Uab 的波形如下：（若下图在word 里面打不开，请参见visio 文件绘图1）
其中Is的波形如下：（若下图在word里面打不开，请参见visio文件绘图2）
通信原理通信原理报告(单极性不归零码))
数字基带信号实验 一、实验目的： 学会利用MATLAB软件对数字基带信号的仿真。通过实验提高学生实际动手 能力和编程能力，为日后从事通信工作奠定良好的基础。 二、实验内容：利用MATLAB软件编写数字基带信号程序，进一步加强对数字基 带信号的理解。 (1)单极性不归零数字基带信号 (2)双极性不归零数字基带信号 三、程序和实验结果： (1) 单极性不归零数字基带信号程序 function y=snrz(x) %±?oˉêyêμ????ê?è?μ?ò????t????′ú??±à?a?àó|μ?μ￥??D?·?1éá???ê?3? %ê?è?x?a?t??????￡?ê?3?y?a±à3?μ?μ￥??D?·?1éá??? t0=300; t=0:1/t0:length(x); for i=1:length(x) if(x(i)==1) %è?1?D??￠?a1 for j=1:t0 %?????a??ó|μ?μ??μè?1 y((i-1)*t0+j)=1; end else for j=1:t0 y((i-1)*t0+j)=0; %·′??￡?D??￠?a0￡??????a??ó|μ?μ??μè?0 end end end y=[y,x(i)];%?aá??-í?￡?×￠òaòa??yDòáD?óé?×?oóò??? M=max(y); m=min(y); subplot(2,1,1) plot(t,y);grid on; axis([0,i,m-0.1,M+0.1]); title('1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1'); (2) 双极性不归零数字基带信号 四、实验结果分析：
单相单,双极性SPWM仿真课设
目录 引言 (1) 1.单相SPWM结构及其工作原理 (2) 1.1PWM控制的基本原理 (2) 1.2 SPWM基本原理 (2) 2.单相PWM逆变电路及其控制方法 (3) 2.1单相SPWM逆变电路结构 (3) 2.2单相SPWM逆变电路的控制方法 (3) 2.2.1计算法和调制法 (3) 2.2.2调制度 (4) 2.2.3异步调制与同步调制 (4) 2.2.4采样方法 (4) 2.2.5单极性与双极性控制方式 (5) 3.MATLAB仿真建模 (6) 3.1单极性SPWM逆变电路建模 (6) 3.1.1单极性PWM逆变主电路建模 (7) 3.1.2单极性SPWM逆变控制电路建模 (8) 3.2双极性SPWM逆变电路建模 (9) 3.2.1双极性SPWM逆变主电路建模 (9) 3.2.2双极性SPWM逆变控制电路建模 (10) 4.仿真结果 (11) 4.1单极性SPWM仿真结果 (11) 4.2双极性SPWM仿真结果 (15) 4.3仿真结果分析 (18)
引言 随着电力电子技术的不断发展，电力电子技术的各种装置在国民经济各行各业中得到了广泛应用。从电能转换的观点，电力电子的装置涵盖交流——直流变换、直流——交流变换、直流——直流变换、交流——交流变换。比如在可控电路直流电动机控制，可变直流电源等方面都得到了广泛的应用,而这些都是以逆变电路为核心。由于电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，内容大多涉及电力电子各种装置的分析与大量的计算、电能变幻的波形分析、测量与绘制等，这些工作特别适合Matlab的使用。本文建立了基于Matlab的单相桥式SPWM逆变电路的动态模型给出了仿真的实例与仿真结果，验证了模型的正确性，并展现了Matlab仿真具有的快捷，灵活，方便，直观的以及Matlab绘制的图形准确、清晰、优美的优点，可以用Matlab软件来对电路的工作原理进行讨论分析和仿真，从而为电力电子技术的分析及设计提供了有效的工具。
数字信号处理--简答题
简答题（为考虑全面性，这里写的比较详细） 1、请简述单极性非归零（NRZ）码与单极性归零（RZ）码的编码原理及各自特点。 答：单极性非归零（NRZ ）码是指在表示一个码元时，二进制符号“1”和“0” 分别对应基带信号的正电平和零电平，在整个码元持续时间内，电平保持不变，如图4-1（a）所示。 单极性NRZ 码具有如下特点： （1 ）发送能量大，有利于提高接收端信噪比； （2 ）在信道上占用频带较窄； （3 ）有直流分量，将导致信号的失真与畸变；且由于直流分量的存在，无法使用一些交流耦合的线路和设备； （4 ）不能直接提取位同步信息（稍后将通过例题予以说明）； （5 ）抗噪性能差。接收单极性NRZ 码的判决电平应取“1”码电平的一半。由于信道衰减或特性随各种因素变化时，接收波形的振幅和宽度容易变化，因而判决门限不能稳定在最佳电平，使抗噪性能变坏； （6 ）传输时需一端接地。 由于单极性NRZ 码的诸多缺点，基带数字信号传输中很少采用这种码型，它只适合极短距离传输。 单极性归零（RZ ）码是指它的有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电平，即还没有到一个码元终止时刻就回到零值的码型。例如在传送“l”码时发送1个宽度小于码元持续时间的归零脉冲；在传送“0”码时不发送脉冲。脉冲宽度与码元宽度之比叫占空比，如图4-1（c）所示。 单极性RZ 码与单极性NRZ 码比较，缺点是发送能量小、占用频带宽，主要优点是可以直接提取同步信号。此优点虽不意味着单极性归零码能广泛应用到信道上传输，但它却是其它码型提取同步信号需采用的一个过渡码型。即对于适合信道传输的，但不能直接提取同步信号的码型，可先变为单极性归零码，再提取同步信号。 2、简述双极性非归零码与双极性归零码编码原理与特点 答：双极性非归零（NRZ ）码是指在该编码中，“1”和“0”分别对应正、负电平，如图4-1(b)所示。其特点除与单极性NRZ 码特点（1 ）、（2 ）、（4 ）相同外，还有以下特点： （1 ）直流分量小。当二进制符号“1”、“0”等可能出现时，无直流成分； （2 ）接收端判决门限为0 ，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强； （3 ）可以在电缆等无接地线上传输。 双极性NRZ 码常在CCITT 的V 系列接口标准或RS-232 接口标准中使用。 双极性归零（RZ ）码的构成原理与单极性归零码相同。“1”和“0” 在传输线路上分别用正和负脉冲表示，且相邻脉冲间必有零电平区域存在，如图4-1（d）所示。 对于双极性归零码，在接收端根据接收波形归于零电平便可知道1 比特信息已接收完毕，以便准备下一比特信息的接收。所以，在发送端不必按一定的周期发送信息。可以认为正负脉冲前沿起了启动信号的作用，后沿起了终止信号的作用。因此，可以经常保持正确的比特同步。即收发之间无需特别定时，且各符号独立地构成起止方式，此方式也叫自同步方式。 双极性归零码具有双极性非归零码的抗干扰能力强及码中不含直流成分的优点，应用比较广泛。
单极性非归零码
单极性非归零码 一. 单极性非归零码： 单极性非归零码（ＮＲＺ）是一种与单极性归零码相似的二元码，但码脉冲之间无间隔．这是一种最常用的码型．单极性非归零码的特点是：有直流成分，因此很难在低频传输特性比较差的有线信道进行传输，并且接收单极性非归零码的判决电平一般取为１ 码电平的一半，因此在信道特性发生变化时，容易导致接收波形的振幅和宽度变化，使得判决电平不能稳定在最佳电平，从而引起噪声．此外，单极性非归零码还不能直接提取同步信号，并且传输时必须将信道一端接地，从而对传输线路有一定要求．一般由终端送来的单极性非归零码要通过码型变换变成适合信道传输的码型． 二. 设计原理： 1.单极性非归零码：用电平1来表示二元信息中的“1”，用电平0来表示二元信息中的“0”，电平在整个码元时间里不变，记作NRZ 码。它的占空比为100%。单极性归零码：他与单极性非归零码不同处在于输入二元信息为1时，给出的码元前半时间为1，后半时间为0，输入0则完全相同。它的占空比为50%。双极性非归零码：他与单极性非归零码类似，区别仅在于双极性使用电平-1来表示信息0。它的占空比为100%。双极性归零码：此种码型比较特殊，它使用前半时间1，后半时间0来表示信息1；采用前半时间-1，后半时间0来表示信息0。因此它具有三个电平。 2.均值与自相关函数的分析 假设数字基带信号为某种标准波形g(t)在周期Ts 内传出去，则数字基带信号可用： )()(nTs t g a t S n -=∑∞ ∞ 来表示，本题中g(t)为矩形波。n a 是基带信号在一个周期内 的幅度值。 n a 组成的离散随机过程的自相关函数为：)()(k n n a a E k R += 3.均值与自相关函数的分析 均值计算公式为：n n a a E a E ==][][ k n n k n n a a a a E k R ++==}{)( 4.概率分布分析
双极性转单极性
程控放大器电路设计 项目笔记 2 双极性转单极性 双极性到单极性的信号转换电路如图4.16所示。该电路由电压跟随器和电压偏置电路两部分构成，实现了信号由-1.25～+1.25V 到0～2.5V 的极性转换。其中，R1_5和U4A 构成一个电压跟随器，输出电压Vo1=Vi 。该电压跟随器使输入、输出信号的幅值保持不变，且输入阻抗高，输出阻抗低，起到了现场信号与系统的隔离、互不干扰的作用。 3 2 1 8 4 U4A OP213 5 6 7 U4B OP213 1 2JVI_612 JVO_61 2JVI_7 C4_5104 +12V + C3_510μR1_51 K R2_52.4K R4_5 2.4K R5_51.2K R3_51.2K Vo Vo1 C2_5104 -12V + C1_510μ Vi 图4.16 双极性到单极性的转换电路 为了得到精度较高的偏置电压，本电路采用了电压基准芯片TL431产生一个幅值为2.5V 的基准电压源（其详细电路设计见4.6节），从该电路的JVI_7端输入。 由R2_5、R3_5、R4_5、R5_5和U4B 构成运放电路的输出电压为 -+=V )4 R 4 R 5R (Vo 3 R 2R 1 Vo 2R 3R 2R 5.23R V V +?+ +?= =-+ 为了描述方便，在以上公式中，R2、R3 R5分别代表R2_5、R3_5、R4_5和R5_5。取R2=R4=2.4K ，R3=R5=1.2K ，则有Vo=Vi+1.25，即输入、R4和信号正向平移了1.25V 。 按图4.16接好模块测试电路：电路上电后，采用信号发生器DG1022产生一个频率为1KHz 、电压峰-峰值为2.5V 的正弦波信号接入插针JVI_6端，采用数字存储示波器TDS2012观测输入/输出电压，其波形如图4.17所示。 图4.17 双单极性电路频率为1KHz 时的输入/输出电压波形
习题3
第五章 数字信号的基带传输 补充题；已知信息代码为110010110，试画出单极性不归零码、双极性不归零码、单 极性归零码、差分码、双相码、CMI 码和密勒码。
5-1 已知信息代码为11000011000011，试画出其相应的差分码(参考码元为高电平)，AMI 码和HDB3码。 解: 5-2 已知二元信息代码为0110100001001100001分别画出AMI 码和HDB3码。
5-3 设随机二进制数字序列的“0”和“1”分别由g(t)和-g(t)组成，它们出现的概率分别为P 与1-P ，且码元速率为f S =S T 1。 (1)求其功率谱密度及功率； (2)若g(t)的波形如题5-3图(a)所示,问该序列是否存在离散分量f S ? (3)若g(t)改为题5-3图(b)所示的波形,问该序列是否存在离散分量f S ? 题5-3图 解； （1）∵“0”和“1”分别由g （t ）和-g （t ）组成 而其对应的频谱分别为G （f ）和-G （f ）故其双边功率谱为 其功率为 （2）因为矩形脉冲的频谱为 ∵τ=T S 故ωT s /2=K π时为零点 即f=Kf s 时均为零点，故该序列不存在离散分量fs 。 （3）∵τ=T S /2 故 ωTs/4=K π时为零点 即f=2Kfs 时为零点，而fS 的奇数倍时存在离散分量Fs 。 5-4 设基带传输总特性H(ω)分别如题5-4所示，若要求以2/T S 波特的速率进行 数据传输,试检验各种H(ω)是否满足消除抽样点上码间串扰的条件? (a) (b) ) ()()12()()1(4) ()()1()()()()1()(22 222212 2 21s m s s s n s s s S S D mf f mf G p f f G p p f mf f mf G p mf pG f f G f G p p f f S -?-+-=--++--=∑ ∑ ∞ -∞=∞ -∞ =δδ? ∑ ∞∞-∞-∞ =-+-=m s s s mf G p f df f G p p f p 22 22) ()12()()1(42/)2/sin()(ωτωττ ωA G =
SPWM原理+单极性SPWM
SPWM 1 SPWM 基本原理 SPWM [19]理论基于冲量等效原理：大小、波形不相同的窄脉冲变量作用于惯性系统时，只要它们的冲量（面积），即变量对时间的积分相等，其作用效果相同。也就是说，不论冲量为何种表现形式，只要是冲量等效的脉冲作用在惯性系统上，其输出响应是基本相同的。 如果将图3.6a 所示正弦波等分成若干份，那么该正弦波也可以看做是由一系列幅值为正弦波片段的窄脉冲组成。如果每个片段的面积分别与A 、B 、C …L 、M 、N 所示一系列等宽不等高的矩形窄脉冲的面积相等，那么由冲量等效原理可知，由A 、B 、C …L 、M 、N 这些等宽不等高的矩形脉冲构成的阶梯波和正弦波是等效的。进一步，如果让图1所示逆变器产生如图3.6b 所示的一系列幅值为d V ±的等高不等宽的窄脉冲，并使每个窄脉冲的面积分别与相应A 、B 、C …L 、M 、N 的面积相等，根据等效原理，图3.6b 中这些等高不等宽的窄脉冲也是与正弦波等效的。所以，不论是正弦波还是与其冲量等效的等宽不等高的阶梯波，又或者是与其冲量等效的等高不等宽的窄脉冲序列，当其作用于惯性系统后，最终输出是基本相同的。也就是说，正弦波通过惯性系统以后还是正弦波，与正弦波等效的窄脉冲序列通过惯性系统后基本也是正弦波。 如图3.6a 所示，将该正弦波()wt V t v m sin 1=的半个周期均分成n 个相等的时间段，每个时间段长n T T s 2/=，对应角度为s s wT =θ。假定第k 个时段的终点时刻为s kT ，起点时刻为()s T k 1-，则第k 个时段中心处相位角为 ? ?? ? ? -==s s k k T KT w wt 2 1α (3.1) 要使图3.6b 中第k 个时段幅值为d V 的窄脉冲的面积与对应时段内正弦波面积相等，脉冲宽度k T 必须满足式 dt wt v dt wt v T V s s s s KT T K m KT T K ab k d )(sin )()1(1)1(? ? --?==?
基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码
《通信原理》CDIO项目设计总结报告 项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用 Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归 零码 班级：班 学号： 姓名： 年月日
目录 目录 1.项目目的与要求 ................................................................... 1.1项目目的 1.2项目要求 2.项目设计 ......................................................................... 2.1项目分析4 2.1.1 数字基带传输系统 2.1.2 miller码 2.1.3 CMI码 2.1.4 双极性归零码 2.1.5 双极性不归零码 2.2 设计实现过程 2.2.1 数字基带系统的实现 2.2.2 miller码的实现 2.2.3 CMI码的实现
2.2.4 双极性归零码的实现 2.2.5 双极性不归零码的实现 2.3 实验结果及分析 2.3.1 数字基带信号和miller码的对比： 2.3.2 数字基带信号和CMI码的对比 2.3.3 数字基带信号和双极性归零码的对比 2.3.4 数字基带信号和双极性不归零码的对比 3. 项目总结 ........................................................................ 4. 参考文献 ........................................................................ 1.项目目的与要求 1.1项目目的 1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码。 2.建立数字基带传输系统数学模型。 3.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。 4.对系统进行仿真、分析。 5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。
单极性和双极性PWM调制的区别在哪里 详解PWM中的单极性和双极性
单极性和双极性PWM调制的区别在哪里详解PWM中的单极性和双极性本文主要是关于单极性和双极性PWM调制的相关介绍，并着重对单极性和双极性PWM调制的区别进行了详尽描述。 PWM控制的基本原理PWM（PulseWidthModulaTIon）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻，PWM控制技术在逆变电路中的应用也最具代表性。 面积等效原理是PWM控制技术的重要理论基础，即在采样控制中，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的同一环节上时，其效果基本相同。其中，冲量指的是窄脉冲的面积；效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。如图1.1.1（1）所示，三个窄脉冲形状不同，但是它们的面积都等于1，当它们分别加在如图1.1.1（2）（a）所示的R-L电路上时，并设其电流i（t）为电路的输出，则其输出响应波形基本相同且如图 1.1.1（2）（b）所示。 一、什么是单极性PWM和双极性PWM 通俗的说：单极性PWM就是PWM波形在半个周期中只在单极性范围内变化。双极性PWM就是PWM波形在半个周期中有正、有负。 单、双极性是根据对低电平的不同定义而言的，然后所谓单极性，指的是以0V为低电平，双极性，指的是以“与高电平大小相等，极性方向相反（即在横轴下面）”的电位为低电平。 我们知道，PWM波形的产生是通过载波和信号波两个波形共同作用而成的，基本元素只有两个，高电平和低电平，信号波比载波高，则为高电平，比载波低，则为低电平。 二、单极性PWM原理 产生单极性PWM模式的基本原理如下所示。首先由同极性的三角波载波信号ut。与调制信号ur，比较（图（a）），产生单极性的PWM脉冲（图（b））；然后将单极性的PWM脉
双极性归零码不归零
%双极性归零码drz function y=drz(x) grid=300; x=[1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0]; t=0:1/grid:length(x); for i=1:length(x) if(x(i)==1) for j=1:grid/2 y(grid/2*(2*i-2)+j)=1; y(grid/2*(2*i-1)+j)=0; end else for j=1:grid/2 y(grid/2*(2*i-2)+j)=-1; y(grid/2*(2*i-1)+j)=0; end end end y=[y,x(i)]; M=max(y); m=min(y); plot(t,y); axis([0,i,m-0.1,M+0.1]); title('1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0'); %序列111000000001100对应的双极性归零码波形 legend('双极性归零码') xlabel('时间t/s') ylabel('幅度A') %双极性不归零码dnrz function y=dnrz(x) x=[1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0]; grid=300; t=0:1/grid:length(x); %给出相应的时间序列 for i=1:length(x) %计算码元的值 if(x(i)==1) %如果输入信息为1 for j=1:grid y((i-1)*grid+j)=1;%该码元对应的点值取1 end else for j=1:grid y((i-1)*grid+j)=-1;
单极性霍尔传感器开关
单极性霍尔传感器开关 介绍：根据数字输出，霍尔效应集成器件可以分为四种：单极性开关，双极性开关，全极性开关和锁存型开关。本文主要来阐述单极性开关。 单极性霍尔传感器开关又被称作单极性开关，在强的南磁场作用下，打开。一个足够强度的南极磁场令器件打开，处于导通状态之后，器件将一直处于导通状态，直到磁场被移走，器件变为关断状态。一个用来检测车辆换挡杆位置的应用，如图1.换挡杆引用一个磁铁（红色蓝色缸）。黑盒子组成的黑色的线是一个全极性开关器件组成的阵列。当驾驶员移动换挡杆，磁铁便会在阵列当中移动。靠近磁铁的器件会打开处于导通状态，但是更多远离磁铁的器件是不受影响的，是关断的。请注意，磁铁的南极（红色）面向霍尔器件，霍尔器件的商 标面朝向磁铁的南极。
图1 一个单极性开关的应用。超小型的霍尔开关， 换挡的时候，磁铁在他们之间移动 磁场开关点的定义： B为磁场强度，用来表示霍尔器件的开关点，单位是GS（高斯），或者T（特斯拉），转换关系是1GS=0.1mT。 B磁场强度有南极和北极之分，所以有必要记住它的代数关系，北极磁场为负数，南极磁场为正数。该关系可以比较南极北极磁场的代数关系，磁场的相对强度是由B的绝对值表示，符号表示极性。例如：一个-100GS（北极）磁场和一个100GS（南极）磁场的强度是相同的，但是极性相反。-100GS的强度要高于-50GS。 ? BOP –磁场工作点；使霍尔器件打开的磁场强度。器件输出的 参数取决于器件的电学设计。 ? BRP –磁场释放点；使霍尔器件关断的磁场强度。器件输出的 参数取决于器件的电学设计。
? BHYS –磁开关点滞回窗口。霍尔元件的传输功能利用开关点之间的这个差值来过滤掉在应用中可能由于机械振动或电磁噪声引起磁场的小的波动值。BHYS = | BOP ? BRP |. 典型工作状态 单极性器件的输出特性曲线如图2。 在相同的磁场条件下，单极性器件在打开的时候，输出高电平（图2A）（几乎达到Vcc），还是低电平（图2B）（输出管的Vout，一般小于200mV），取决于器件输出级的设计。 虽然器件可以在任何外部磁场强度的状态下开机，但是为了解释图2由存在北极磁场强度远B小于南极的Bop和Brp的最远的左边开始，此时器件关断，输出为高电平或者低电平取决于器件输出级的设计（图2A或者图2B）。 按着向右的箭头走，磁场变为逐渐增加的南极磁场，当磁场强度大于Bop时，器件导通，输出转换为相反的状态。当磁场一直大于Brp 时，器件一直保持导通，输出状态不变，即使磁场小于Bop但在Bhys 区域内时，输出仍然不变。 再按着向左的箭头往回走，当南极磁场越来越弱，当磁场强度减弱到小于Brp时，器件关断，输出状态转换回初始状态。
双极性实现
模拟量输出通道之8位DAC0832及其与单片机接口 (2011-04-21 00:24:43) 标签： 杂谈 2.3.3.1 8位DAC0832介绍 1）电器指标 （a）电源电压 17V （b）除输入端的任意端电压 VCC～GND （c）控制输入端电压 -0.3～+15V （d）工作温度 -40～85 民品 -55～125 军品 （e）储存温度 -65～150 2）D/A转换器DAC0832的结构特点 DAC0832是一种8位的D/A转换器芯片，有两路差动电流信号输出，其数字量输入端具有双重缓冲功能，可由用户按双缓冲、单缓冲及直通方式进行线路连接，实现数字量的输入控制，特别是用于要求几个模拟量同时输出的场合，与微处理器的接口非常方便。 DAC0832的规格与参数 DAC0832的规格与参数如下： ①分辨率为8位； ②转换时间约1us； ③输入电平符合TTL电平标准； ④功耗为20mW。 图8.2.1是集成D/A转换芯片DAC0832（及DAC0830和DAC0831）的内部结构图。图8.2.2是其引脚图。其内部包括一个8位输入寄存器、一个8位DAC寄存器、一个8位D/A变换器和有关控制逻辑电路组成。其中的8位D/A变换器是如图8.1.1所示的R-2R T形电阻网络式的。这种D/A变换器在改变基准电压V REF的极性后输出极性也改变。所有输入均与TTL电平兼容。
在使用时，可以采用双缓冲方式（利用两个寄存器），也可以采用单缓冲方式（只用一级锁存，另一级直通），还可以采用直通方式。 DAC0832只需要一组供电电源，其值可以在+5V~+10V范围内。
DAC0832的基准电压VREF=-10V~+10V，因而可以通过改变VREF的符号来改变输出极性。但AD1408等模拟输出电压只能是一个方向，因为其基准电压极性不允许改变。 2.3.3.2 DAC0832的工作方式 DAC0832有以下工作方式： 1）直通方式。如果DAC0832的两个8位寄存器都处于直通状态（输出跟随输入变化），即为直通方式。这时由DI7~DI0输入的数据可以直接进入DAC寄存器进行D/A转换。 3）双缓冲方式。如果两个8位寄存器都处于受控方式，即为双缓存方式。在这种方式下CPU分别控制两个缓冲寄存器的工作状态，数据输出要通过两步操作才能完成。例如，当DAC0832工作于双缓冲工作方式，它在DAC寄存器输出前一个数据的同时，可将下一个数据送入输入寄存器，能有效地提高转换速度。此外，两级缓冲方式还能够在多个转换器分时进行D/A转换时，同时输出模拟电压，达到同步输出的目的。这种方式多用于2路以上模拟输出，其中每一路都有独立的D/A转换装置，并且要求同步输出转换结果的电路。 2.3.3.3 DAC0832的单极性输出 DAC0832以单缓冲方式与8086CPU相连接的电路如图4-17所示。由于DAC0832内部有8位数据输入寄存器，可以锁存CPU输出的数据，因此数据总线直接连接到DAC0832的DI7~DI0上。按单缓冲方式工作，ILE接+5V,/WR2接