HDB3 (High Density Bipolar of order 3) 编码是一种高密度的双极性编码方式,其中的0和1都是通过不同的信号电平来表示的。具体来讲,HDB3在传输数据流时,将每个数据位用两个相邻的极性相反的脉冲代替,确保没有长时间的同极性脉冲。
在HDB3编码中,长时间的0序列会被编码为一种特殊的序列,称为“B00V”。当遇到这种特殊序列时,HDB3编码器就会在计数器溢出时,插入一个反转信号(正转变为负转或负转变为正转)来消除DC偏移,从而实现了高密度的数据传输,同时保持了较低的误码率。
在数字通信中,延时是指从信号输入到信号输出所需的时间。在HDB3编码中,延时是由编码算法和解码算法所引入的。这些延迟主要由以下两个方面影响:
(1)编码器的延迟:当信号输入到编码器时,编码器需要花费一定的时间来解析输入信号,并对其进行编码。这个过程会带来一定的延迟。
(2)解码器的延迟:当编码器输出信号到达解码器时,解码器需要花费一定的时间来解析输入信号,并对其进行解码。这个过程同样会带来一定的延迟。
由上面所述,HDB3编码的延迟主要是由编码器和解码器的延迟所引入的。而且,无论是在编码器方面,还是在解码器方面,这些延迟都取决于所需进行的计算的复杂度。因此,在编码器和解码器的结构设计中,计算复杂度的降低是非常重要的。
对于HDB3编码,由于其复杂性较高,需要实现对信号的多级操作(如子帧解析、字帧归零和B00V序列等)。为了尽量减少这些操作带来的延迟,传统方法是使用专用的硬件电路来实现HDB3编码。在这样的电路中,硬件具有专门的逻辑来完成HDB3算法,可以实现“硬件级”快速处理和最小化编码和解码延时。
另一方面,现代CPU的性能越来越强大,因此,可以利用其计算能力来实现HDB3编码,从而降低成本。不过,由于软件实现的计算复杂度较高,主要在软件中进行处理,因此具有比使用硬件更长的延迟。
因此,可以看出,HDB3的输出延时最大的原因主要是在编码器和解码器的实现上,而编码器和解码器的实现复杂度是影响HDB3编码的关键因素。为了尽可能地减少延迟,设计者需要充分利用硬件的性能,尽可能地将计算任务 offload 到硬件实现中,以最小化延迟。