結構
從0到15這16個十進制數所對應的對稱二進制碼組其結構特點是:幅值相同、極性相反的信號所對應的碼組,除極性碼不同外,其它各位碼元的取值完全相同。這樣,在進行對稱二進制碼編碼時,可以在判明該點信號取樣值的極性後,在半個動態範圍內(正半周或負半周)進行量化、編碼。這時的量化電平數只有採用自然二進制碼的一半(假定兩種情況下的量化增量相同),從而可簡化編、解碼設備。
另外,傳輸中的干擾如果使極性碼改變,只能改變恢復出的信號的極性而不會改變其幅度。從而減小了傳輸小信號的誤差。例如,碼組0000所表示是量化電平7,為負極性的最小值。如該碼組變為1000的話,則恢復出的是量化電平8,為正極性的最小值。當然,採用對稱二進制碼時,對應於大幅度信號的碼組中,極性碼錯誤會使誤差的級差增大。例如,碼組0111表示負的最大值,如錯為1111,則恢復的信號是正的最大值,誤差級差為15。但是,大信號幅度發生錯誤的機率遠遠低於小信號。故採用對稱二進制碼還可提高傳輸可靠性。
優點
與自然二進制碼相比較,採用對稱二進制碼具有下述優點:當兩種碼組的量化增量△U一定時,採用對稱二進制碼可使量化電平總數減少一半,簡化編碼設備,當兩者的量化電平總數相同時,採用對稱二進制碼可使量化增量△U減小一半,使量化噪聲功率 下降四倍,從而提高信噪比,改善通信質量。故實用的編碼器多採用對稱二進制碼。它是先利用分相器來區分取樣值的極性的正負,即判明該取樣值是處在信號整個動態範圍的上半部還是下半部。然後再利用任一種編碼器對該取樣值的絕對值進行編碼。
電路工作過程如下:輸入的模擬信號U(t)經取樣保持電路產生取樣保持值 , 加於分相器。分相器按照 的不同相位,將+ 送到上比較器,將- 送到下比較器。比較器的輸出通過轉換開關K後加到逐漸近似邏輯去進行編碼。
起始時,逐漸近似邏輯產生碼組最高位碼元 ,它使轉換開關K接通“上比較器”。如果 為正(該取樣值處於信號整個動態範圍的上半部),則上比較器輸出為1,開關K的位置不動,肯定逐漸近似邏輯的初始估值,保留 ,逐漸近似邏輯對+ 編碼,如果以為負(該取樣值處於信號整個動態範圍的下半部),則上比較器輸出為0,否定逐漸近似邏輯的初始佶值,使 。此時,定有“下比較器”輸出為1,則轉換開關K轉接下比較器,逐漸近似邏輯繼續對- 編碼。