《2022年通信原理实验_AMI、HDB传输码型转换完整全解 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年通信原理实验_AMI、HDB传输码型转换完整全解 .pdf（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1 实验一AMI/HDB3码型变换一、实验原理AMI 码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：代码的0 仍变换为传输码的0，而把代码中的1 交替地变换为传输码的+1、 1、+1、1由于 AMI 码的传号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0 电位保持不变的规律。由此看出， 这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。但是，AMI码有一个重要缺点，即接收端从该信号中来获取定时信
2、息时，由于它可能出现长的连0 串，因而会造成提取钟时的困难。为了保持AMI 码的优点而克服其缺点，人们提出了许多种类的改进AMI 码， HDB3 码就是其中有代表性的一种。HDB3 码的全称是三阶高密度双极性码。它的编码原理是这样的：先把消息代码变换成AMI 码，然后去检查AMI 码的连 0 串情况，当没有4 个以上连0 串时，则这时的AMI 码就是 HDB3 码；当出现4 个以上连0 串时，则将每4 个连 0 小段的第4 个 0 变换成与其前一非 0 符号（ 1 或 1）同极性的符号。显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。这个符号就称为破坏符号，用V 符号表示（即 +1 记为 +V,
3、记为 V） 。为使附加V 符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V 符号也应极性交替。这一点， 当相邻符号之间有奇数个非符号时，则是能得到保证的；当有偶数个非0 符号时，则就得不到保证， 这时再将该小段的第1 个 0 变换成 +B 或 B 符号的极性与前一非0 符号的相反，并让后面的非0 符号从 V 符号开始再交替变化。虽然HDB3 码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。从上述原理看出，每一个破坏符号 V 总是与前一非0 符号同极性 （包括 B 在内） 。这就是说， 从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V 于是也断定V 符号及其前面的3 个符号必是连0 符号，从
4、而恢复4 个连 0 码，再将所有 1 变成 +1 后便得到原消息代码。跳线开关KD01 用于输入编码信号选择：当KD01 设置在 DT 位置时（左端） ，输入编码信号来自复接模块的TDM 帧信号；当KD01 设置在 M 位置时（右端） ，输入编码信号来自本地的m 序列，用于编码信号观测。本地的m 序列格式受CMI 编码模块跳线开关KX02控制： KX02 设置在 1_2 位置（左端），为 15 位周期 m 序列（ 111100010011010 ） ； KX02 设置在 2_3 位置（右端） ，为 7 位周期 m 序列（ 1110010） 。跳线开关KD02 用于选择将双极性码或单极性码送到位
5、同步提取锁相环提取收时钟：当KD02 设置在 1_2 位置（左端） ，输出为双极性码；当KD02 设置 2_3 位置（右端） ，输出为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 2 单极性码。跳线开关KD03 用于 AMI 或 HDB3 方式选择：当KD03 设置在 HDB3 状态时（左端） ，完成 HDB3 编译码系统；当KD03 设置在 AMI 状态时（右端） ，完成 AMI 编译码系统。该模块内各测试点的安排如下：1、
6、 TPD01 ：编码输入数据（256Kbps）2、 TPD02 ：256KHz 编码输入时钟（256KHz ）3、 TPD05 ：HDB3 输出（双极性码）4、 TPD06 ：译码输入时钟（256KHz）5、 TPD07 ：译码输出数据（256Kbps）6、 TPD08 ： HDB3 输出（单极性码）二、实验仪器1、 JH5001 通信原理综合实验系统一台2、 20MHz 双踪示波器一台3、 函 数信号发生器一台三、实验目的1、 了 解二进制单极性码变换为AMI/HDB3码的编码规则；2、 熟 悉 HDB3 码的基本特征；3、 熟 悉 HDB3 码的编译码器工作原理和实现方法；4、 根 据测量
7、和分析结果，画出电路关键部位的波形；四、实验内容和实验结果1.AMI 码编码规则验证（1）首先将输入信号选择跳线开关KD01 设置在 M 位置（右端） 、单 /双极性码输出选择开关设置KD02 设置在2_3 位置（右端） 、AMI/HDB3编码开关KD03 设置在AMI 位置（右端） ，使该模块工作在AMI 码方式。（2）将 CMI 编码模块内的M 序列类型选择跳线开关KX02 设置在 2_3 位置 （右端），产生 7 位周期 m 序列。用示波器同时观测输入数据TPD01 和 AMI 输出双极性编码数据 TPD05 波形及单极性编码数据TPD08 波形，观测时用TPD01 同步。分析观测输入数
8、据与输出数据关系是否满足AMI 编码关系，画下一个M 序列周期的测试波形。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 3 （3）将 CMI 编码模块内的M 序列类型选择跳线开关KX02 设置在 1_2 位置 （左端），产生 15 位周期 m 序列。重复上述测试步骤，记录测试结果。（4）将输入数据选择跳线开关KD01 拨除，将示波器探头从TPD01 测试点移去，使输入数据端口悬空产生全1 码。重复上述测试步骤，记录测试结果。（
9、5）将输入数据选择跳线开关KD01 拨除，用一短路线一端接地，另一端十分小心地插入测试孔TPD01，使输入数据为全0 码（或采用将示波器探头接入TPD01 测试点上， 使数据端口不悬空，则输入数据亦为全0 码） 。重复上述测试步骤，记录测试结果。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 4 2.AMI 码译码和时延测量（1）将输入数据选择跳线开关KD01 设置在 M 位置（右端）；将 CMI 编码模块内的M 序列类型选择跳
10、线开关KX02 设置在 1_2 位置（左端） ，产生 15 位周期 m 序列；将锁相环模块内输入信号选择跳线开关KP02 设置在 HDB3 位置（左端）。（2）用示波器同时观测输入数据TPD01 和 AMI 译码输出数据TPD07 波形，观测时用 TPD01 同步。观测 AMI 译码输出数据是否满正确，画下测试波形。 问：AMI编码和译码的的数据时延是多少？（3）将 CMI 编码模块内的M 序列类型选择跳线开关KX02 设置在 2_3 位置 （右端），产生 7 位周期 m 序列。重复上译步骤测量，记录测试结果。问：此时AMI 编码和译码的的数据时延是多少？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下
11、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 5 3.HDB3 码变换规则验证（1）首先将输入信号选择跳线开关KD01 设置在 M 位置（右端）、单 /双极性码输出选择开关设置KD02 设置在 2_3 位置（右端）、AMI/HDB3编码开关KD03 设置在HDB3 位置（左端），使该模块工作在HDB3 码方式。（2）将 CMI 编码模块内的M 序列类型选择跳线开关KX02 设置在 2_3 位置 （右端），产生 7 位周期 m 序列。用示波器同时观测输入数据TPD0
12、1 和 AMI 输出双极性编码数据 TPD05 波形及单极性编码数据TPD08 波形，观测时用TPD01 同步。分析观测输入数据与输出数据关系是否满足AMI 编码关系，画下一个M 序列周期的测试波形。（3）将 CMI 编码模块内的M 序列类型选择跳线开关KX02 设置在 1_2 位置 （左端），产生 15 位周期 m 序列。重复上述测试步骤，记录测试结果。（4）使输入数据端口悬空产生全1 码（方法同1） ，重复上述测试步骤，记录测试结果。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第
13、 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 6 （5）使输入数据为全0 码（方法同1） ，重复上述测试步骤，记录测试结果。4.HDB3 码译码和时延测量（1）将输入数据选择跳线开关KD01 设置在 M 位置（右端）；将 CMI 编码模块内的M 序列类型选择跳线开关KX02 设置在 1_2 位置（左端） ，产生 15 位周期 m 序列；将锁相环模块内输入信号选择跳线开关KP02 设置在 HDB3 位置（左端）。（2）用示波器同时观测输入数据TPD01 和 HDB3 译码输出数据TPD07 波形，观测时用 TPD01 同步。分析观测HDB3 编码输入数据与HDB3 译码输出数据关系是
14、否满足 HDB3 编译码系统要求，画下测试波形。问：HDB3 编码和译码的的数据时延是多少？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 7 （3）将 CMI 编码模块内的M 序列类型选择跳线开关KX02 设置在 2_3 位置 （右端），产生 7 位周期 m 序列。重复上译步骤测量，记录测试结果。问：此时HDB3 编码和译码的的数据时延是多少，为什么？五、实验报告（1）记录实验波形和数据（2）分析 AMI 码和 HDB3码为什
15、么会使信号消除直流分量且频带压缩。（3）AMI 码和 HDB3码相比各有什么优缺点？为什么HDB3码编码时延比AMI 码大，有多大影响？（4）还有哪些常用传输码型，与AMI 码和 HDB3码相比有哪些优缺点？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 8 码元：在 数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元。而这个间隔被称为码元长度。码元 传输 速率 ，又称为 码元速率或传码
16、率。其定义为每秒钟传送码元的数目，单位为 波 特 ，又可以称为波特率,常用符号Baud 表示，简写为B 。一个 以 m 波特 /秒传送信号的线路，其传送二进制数据的速率不一定是 m 比特 /秒，因为每个信号可以运载几个比特，例如，若使用0、1、 2、3、 4、 5、6、 7 共8个电平级，则每个信号值可代表3 个比特， 因而这种条件下比特率将是波特率 的 3 倍 。另一种说法是：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信 号 时，代表不同离散数值的基本波形就称为码元。: 某系统每秒钟传送2400 个 码元，则该系统的传码率为2400 波特或2400B 。但要注意，码 元传输速率仅仅表征单位时
17、间内传送码元的数目，而没有限定这时的码元是何种进制，因统一系统的各点上可能采用不同的进制，故给出码元速率时必须说明码元的进制和该速率在系统中的位置。码元，承载信息量的基本信号单位。从文字编码意义上讲，码元指参与文字编码的键位符号代码；包括数字代码、字母代码、笔画代码、形符代码等，如手机键盘的阿拉伯数字和笔画，电脑键盘的拉丁字母。根据编码需要分为不同进制（或键位数） ，常用进制（或键位数）的码元有：8 进制（也称8 键制）数字码元键盘， 10 进制数字码元键盘，5 进制笔画数字码元键盘 ，还有26 进制字母码元键盘，26 进制部件字母码元键盘，还有韩文的28进制字母码元键盘，俄文的33 进制字母码元键盘，以及 中国 维文的30 进制字母码元键盘等。中文字根（或部件）与作为编码性质的码元是有区别的，比如，笔画码采取一个数字码元对应一类笔画；部件码采取一个字母码元对应多个字根，如五笔字型编 码码元就是一个字母码元对应多个字根；郑码存在一个字根对应两个字母码元；数字音笔码还存在一个汉语音节一一对应一组数字码元。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -