通信系统原理实验报告.pdf

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1、文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.0文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.四川大学电气信息学院实验报告课程：通信系统原理实验名称：通信系统原理设计性实验课任老师：张奕专业：通信工程年级：2013 级学生姓名：余佩学号：20 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.0文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.一、实验目的理解信源编码和解码的原理、步骤以及方法复习并更加熟练地掌握汇编语言的编程方法学习在 EMC 开发工具下编程学习使用 EM78P259N 微控制器通过观测示波器了解编码二、编码实验1、双极性不归零码（1）实验

2、原理 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，极性相反，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。（2）实验流程图（3）实验思路需要在单极性不归零码的基础上，在程序的开始和结束时添加调用零电平的程序即可（4）实验程序/*双极性不归零码子程序*/Coding_Bi_NRZ:MOV A,Byte2 MOV Data_temp2,A;将 Byte2 中的数据暂存于Data_temp2中MOV A,Byte1 MOV Data_temp1,A;将 Byte2

3、中的数据暂存于Data_temp1中MOV A,16 MOV temp,A;Byte2,Byte1中的信息共计16 位需要编码输出开始将 Byte2 和 Byte1 暂存于 Data_temp2 和 Data_temp1中并设置编码计数值Data_temp2,7=1?Y 输出正电平输出负电平输出零电平输出零电平结束Data_temp2 和 Data_temp1 分别左移编码计数值不为0？N Y N 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.call pulse_zero;=输出 16 位编码=Bi_NRZ_LOOP:JB

4、S Data_temp2,7 CALL Pulse_negative;Data_temp2.7=0,调用负脉冲子程序JBC Data_temp2,7 CALL Pulse_positive;Data_temp2.7=1,调用正脉冲子程序;信息左移 1 位:RLC Data_temp1;R(n)-R(n+1),R(7)-C=Data_temp1.7 RLC Data_temp2;C=Data_temp1.7-R(0)，R(n)-R(n+1),R(7)-C DJZ temp;temp-1=0?JMP Bi_NRZ_LOOP;NO,继续编码输出call pulse_zero;=RET;NRZ 编码输

5、出完毕/*/（5）实验结果图一图二（6）调试分析如图一所示，输入十六进制码3456（相应的二进制为0011 0100 0101 0110），再打开示波器，波形如图二所示。2.传号差分码（1）实验原理传号差分码的编码规则是用“1”和“0”表示发生电平跳变和电平不跳变，电平跳变用“1”表示，电平不跳变用“0”表示。（2）实验流程图开始将 Byte2 和 Byte1 暂存于 Data_temp2 和 Data_temp1中，设置编码计数值和存放极性的寄存器YP并置 0 输出零电平上一位电平与当前位电平是否改变？输出正电平输出负电平temp 左移Y N 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑

6、.欢迎下载支持.2文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.(3）实验思路在双极性码的基础上，添加一个寄存器用于存放上一位编码的极性，再将存放极性的寄存器和存放下一位编码的寄存器进行异或。若异或结果为1，即电平发生了跳变,则输出正电平；若异或结果为0，同之前比电位没改变，则输出负电平。每次只能读出一位，所以最后再左移存放极性的寄存器，然后再进行下一次循环。编码计数值不为0？输出零电平结束Y N 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.0文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.（4）实验程序/*传号差分码子程序*/Coding_DE_Mark:;传号差分

7、码子程序;(对存放在 Byte2,Byte1中的信息进行编码输出)MOV A,Byte2 MOV Data_temp2,A;将 Byte2 中的数据暂存于Data_temp2中MOV A,Byte1 MOV Data_temp1,A;将 Byte2 中的数据暂存于Data_temp1中MOV A,16 MOV temp,A;Byte2,Byte1中的信息共计16 位需要编码输出call pulse_negative YP=0 x24 CLR YP;=输出 16 位编码=DE_Mark_LOOP:MOV a,Data_temp2 XOR YP,a JBS yp,7 CALL Pulse_nega

8、tive;Data_temp2.7=0,调用负脉冲子程序JBC yp,7 CALL Pulse_positive;Data_temp2.7=1,调用正脉冲子程序RLC Data_temp1;R(n)-R(n+1),R(7)-C=Data_temp1.7 RLC Data_temp2;C=Data_temp1.7-R(0)，R(n)-R(n+1),R(7)-C DJZ temp;temp-1=0?JMP DE_Mark_LOOP;NO,继续编码输出call pulse_negative;=RET;传号差分编码输出完毕/*/(5)实验结果图三图四（6）调试分析如图三所示，输入十六进制码55D3（相

9、应的二进制为0101 0101 1101 0011），经过传号差分码编码后的二进制结果为0110 0110 1001 1101。打开示波器，波形如图四所示。，理解并学会活用给新寄存器赋值，学会CLR 3.空号差分码（1）实验原理文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.空号差分码的编码规则是用“0”和“1”表示发生电平跳变和电平不跳变。与传号差分码相反，空号差分码中，电平跳变用“0”表示，电平不跳变用“1”表示。（2）实验流程图（3）实验思路由于空号差分码正电平和负电平的编码规则与传号差分码的正好相反，所以空号差分码的

10、程 序 段 需 要 在 传 号 差 分 码 的 基 础 上 添 加 一 个 取 反 的 语 句，即MOV A,0XFFXOR YP1,A，将上一步骤的异或结果取反。将异或取反后的结果置于寄存器YP1 中，输t出 emp 的最高位再左移temp，然后再进行下一次的循环。（4）实验程序/*空号差分码子程序*/Coding_DE_Space:;空号差分码子程序;(对存放在 Byte2,Byte1中的信息进行HDB3 编码输出)MOV A,Byte2 MOV Data_temp2,A;将 Byte2 中的数据暂存于Data_temp2中MOV A,Byte1 MOV Data_temp1,A;将 By

11、te2 中的数据暂存于Data_temp1中开始将 Byte2 和 Byte1 暂存于 Data_temp2 和 Data_temp1中，设置编码计数值和存放极性的寄存器YP1置 1 输出零电平上一位电平与当前位电平是否改变？输出正电平输出负电平编码计数值不为0？temp 左移输出零电平结束N Y Y N 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.2文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.MOV A,16 MOV temp,A;Byte2,Byte1中的信息共计16 位需要编码输出call pulse_positive YP1=0 x25 MOV A,0 xFF

12、 MOV YP1,A DE_Space_LOOP:MOV A,0 xFF XOR YP1,A MOV a,Data_temp2 XOR YP1,a JBC yp1,7 CALL Pulse_negative;Data_temp2.7=0,调用负脉冲子程序JBS yp1,7 CALL Pulse_positive;Data_temp2.7=1,调用正脉冲子程序RLC Data_temp1;R(n)-R(n+1),R(7)-C=Data_temp1.7 RLC Data_temp2;C=Data_temp1.7-R(0)，R(n)-R(n+1),R(7)-C DJZ temp;temp-1=0?J

13、MP DE_Space_LOOP;NO,继续编码输出call pulse_negative RET/*/（5）实验结果图五图六（6）调试分析如图五所示，输入十六进制码4723（相应的二进制为0100 0111 0010 0011），经过空号差分码的编码后，二进制结果为1101 0000 1001 0111。打开示波器，波形如图六所示。在设定新的寄存器时，没有掌握好寄存器的定义，将新寄存器先置0 了再将立即数存进去，这样就没意义，编码就是要求精简而准确。4.AMI 码（1）实验原理AMI 码属于单极性码的变形，当遇0 码时为零电平，当遇1 码则存在两种交替转换器极性，这样确保正负极性个数相等。编

14、码规则：遇到编码为0 时就只出现0；消息代码中的1 传 输 码 中 的+1、-1交 替。例 如：消 息 代 码:1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 AMI 码:+1 0-1+1 0-1 0+1-1+1（2）实验流程图开始将 Byte2 和 Byte1 暂存于 Data_temp2 和 Data_temp1中，置 YP2为 0 输出零电平文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.3文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.(3)实验思路输入为 0 的时候输出为零电平，输入为1 的时候为了满足极性交替的规律，需要设置标志位，给标志位计数。设标志位为1 时输出正电平

15、，标志位为0 时输出负电平。同时还要在输出正电平时改变标志位加1 为 0，输出负电平时改变标志位加1 为 1。(4)实验程序/*AMI码子程序*/Coding_AMI:;AMI 码子程序;(对存放在 Byte2,Byte1中的信息进行HDB3 编码输出)MOV A,Byte2 MOV Data_temp2,A;将 Byte2 中的数据暂存于Data_temp2中MOV A,Byte1 MOV Data_temp1,A;将 Byte2 中的数据暂存于Data_temp1中MOV A,16 MOV temp,A;Byte2,Byte1中的信息共计16 位需要编码输出CALL PULSE_ZERO

16、YP2=0 x26 CLR YP2 AMI_LOOP:JBS Data_temp2,7 JMP YY JBC DATA_TEMP2,7 INC YP2 JBC YP2,0 CALL PULSE_POSITIVE JBS YP2,0 CALL PULSE_NEGATIVE JMP YY2 YY:CALL PULSE_ZERO YY2:RLC Data_temp1;R(n)-R(n+1),R(7)-C=Data_temp1.7 RLC Data_temp2;C=Data_temp1.7-R(0)，R(n)-R(n+1),R(7)-C DJZ temp;temp-1=0?JMP AMI_LOOP;N

17、O,继续编码输出call pulse_zero RET/*/（5）实验结果图七图八（6）调试分析文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.4文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.如图七所示，输入十六进制码4123（相应的二进制为0100 0001 0010 0011），经过 AMI的编码后，结果为0 0+1 0 0 0 0-1 0 0+1 0 0 0-1+1。打开示波器，波形如图八所示。AMI 码实际上比较简单，主要就是要学会分情况讨论，然后设置好跳转的程序，这里出现0 位一种直接调用零电平，出现 1 的时候则判断1 的奇偶数，后面 HDB3的程序也可以出这里

18、得到灵感。5.HDB3 码（1）实验原理首先，将输入的原码变换成 AMI 码。然后 4 位 4 位的进行判断，检查 AMI 码中连“0”的情况,当没有发现4 个或 4 个以上连“0”时，则不作改变，AMI 码就是 HDB3码。当发现 4 个或 4 个以上连“0”的码元串时，就将第4 个“0”变成与其前一个非“0”码元同极性的码元。将这个码元称为“破坏码元”，并用符号“V”表示，即用“+V”表示“1”，用“V”表示“1”。为了保证相邻“V”的符号也是极性交替：当相邻“V”之间有奇数个非“0”码元时，这是能够保证的。当相邻“V”之间有偶数个非“0”码元时，不符合此“极性交替”要求。这时，需插入补性

19、码，将这个连“0”码元串的第1 个“0”变成“B”或“B”。B的符号与前一个非“0”码元的符号相反，最后让之后的非“0”码元符号从V码元开始再交替变化，从而就能得到HDB3码。（2)实验流程图开始将 Byte2 和 Byte1 暂存于 Data_temp2 和 Data_temp1 中，定义编码时所需的各种寄存器Data_temp2=0？记零寄存器加一记零寄存器是否为 4？输出零电平输出零电平数值标志寄存器是否为 0？输出-B 输出+B 极性标志寄存器是否为 0？Y N N Y N Y N Y 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.5文档来源为:从网络收集整理.wor

20、d 版本可编辑.（3）实验思路根据 HDB3码的规则，首先判断连0 的情况，若小于4 则程序正常运行，调用脉冲，出现1时候，则开始计数，根据判断B 寄存器的奇偶性判断输出正负，当连0 大等于 4 则对 V 寄存器计数，根据奇偶性判断正负，调用脉冲，同时对BU 计数，统计1 的个数，判断补信码的存在，其余的正常输出。（4）实验程序/*HDB3码子程序*/Coding_HDB3:MOV A,0X43 MOV Data_temp2,A MOV A,0X05 MOV Data_temp1,A MOV A,16 MOV temp,A b=0 x27;定义寄存器b，用于计数B和 B的个数及判断极性v=0

21、x28;定义寄存器v，用于判断 V 码的个数和极性bu=0 x29;定义寄存器bu,用于计数B,B;V;的个数及极性MOV A,0 MOV b,A MOV v,A MOV bu,A LOOP_HDB3:JBC Data_temp2,4 JMP Output_normal;若 Data_temp2第四位不为0，跳转正常输出JBS Data_temp2,4 标志寄存器置0 标志寄存器置1 输出-V 输出+V 标志寄存器置0 标志寄存器置1 BU寄存器是否为0 Data_temp2 和 Data_temp1 左移一位编码计数值不为0？输出零电平结束插入补性码Y N Y N 文档来源为:从网络收集整理

22、.word 版本可编辑.欢迎下载支持.6文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.JBC Data_temp2,5 JMP Output_normal;若 Data_temp2第五位不为0，跳转正常输出JBS Data_temp2,5 JBC Data_temp2,6 JMP Output_normal;若 Data_temp2第六位不为0，跳转正常输出JBS Data_temp2,6 JBC Data_temp2,7 JMP Output_normal;若 Data_temp2第七位不为0，跳转正常输出BS Data_temp2,4;出现四个连0 INC v dec b JBS bu

23、,0;判断寄存器bu 的值是奇数还是偶数BS Data_temp2,7;偶数时，则存在补信码B JBS Data_temp2,7;奇数时，无补信码B JMP Output_normal;没有加入补信码，跳转正常输出JBC Data_temp2,7 inc bu inc b Output_buxinma:JBC b,0 CALL Pulse_negative JBS b,0 CALL Pulse_positive JMP Output_zuoyi Output_normal:JBS Data_temp2,7 CALL Pulse_zero JBS Data_temp2,7 JMP Output_

24、zuoyi JBC Data_temp2,7 INC b INC bu JBC b,0 CALL Pulse_positive JBS b,0 CALL Pulse_negative Output_zuoyi:RLC Data_temp1;R(n)-R(n+1),R(7)-C=Data_temp1.7 RLC Data_temp2;C=Data_temp1.7-R(0)，R(n)-R(n+1),R(7)-C BS Data_temp1,7 DJZ temp;temp-1=0?JMP Loop_HDB3;(学生编写程序段)RET;16 位编码输出完毕文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编

25、辑.欢迎下载支持.7文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑./*/（5）实验结果图十一图十二（6）调试分析如图十一所示，输入十六进制码861E（相应的二进制为1000 0110 0001 1110），经过HDB3编码后，结果为+B0 0 0+V-B+B-B 0 0-V+B-B+B-B 0。打开示波器，波形如图十二所示。HDB3 码就是将前面的码综合运用，所以分情况比较多，并且复杂。因此我的思路就是四位四位地比较，但是这样就出现了一些考虑不周的情况导致错误的情况错误一：没有考虑第一为为0 的情况，直接给 B码计数，导致不能满足首位为0 的情况错误二：在用 B码计数的时候没有考虑每次计数

26、之后当左移再次到达该数的时候多记了一次 1.因此输出为错误，后面添加 DEC B 从而得到正确情况错误三：没有考虑最后一位为0 的情况，这样16 位左移完了之后，会自动补0 会多出现 4 位 0 的情况，从而影响，之后在每次左移之后加入BS DATA_TEMP1，7 从而解决6.汉明码的编码（7，4 码的编码）（1）实验原理汉明码是d0=3、高效的（7，4）线性分组码，它有纠正单个随机差错或检测两个错误的能力。（2）实验流程图（3）实验思路根据线性分组码的计算规则，得到十进制0至 15 所对应的汉明码，如下图所示：利用 RETL 语句和以上表格中的数据即可编出汉明码的编码。（4）实验程序/*汉

27、明码的编码*/Coding_T8:;（7,4）线性分组码MOV A,8 MOV temp3,A;定义输出计零寄存器开始定义计数寄存器输出零电平调用汉明码编码子程序输出 8 位编码输入原码结束文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.8文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.CALL Pulse_zero CALL Hamming_Code MOV temp1,A;将累加器A 中的汉明码存放到temp1中Circle:JBC temp1,7;输出汉明码CALL Pulse_positive JBS temp1,7 CALL Pulse_negative RLC t

28、emp1 DJZ temp3 JMP Circle CALL Pulse_zero RET;=查表=Hamming_Code:MOV A,Byte1;将输入数据从Byte1 中存入累加器A 中ADD R2_SP,A;通过累加器A 查表得出汉明码RETL 0;0 RETL 11;1 RETL 21;2 RETL 30;3 RETL 38;4 RETL 45;5 RETL 51;6 RETL 56;7 RETL 71;8 RETL 76;9 RETL 82;A RETL 89;B RETL 97;C RETL 106;D RETL 116;E RETL 127;F/*/（5）实验结果图十三图十四;

29、=查表=Hamming_Code:.7.汉明码的解码（1）实验原理文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.9文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.汉明码是d0=3、高效的（7，4）线性分组码，它有纠正单个随机差错或检测两个错误的能力。（2）实验思路输入 8 位十六进制的数存于Byte2 中，再将 Byte2 中的数值与表中存放的汉明码数值相异或，再统计异或结果中“1”的个数，即码距。若“1”的个数为一个或是0 个则此时所取的汉明码的原码是所解码的数值。最后再把解码出的数值置于Byte1 中输出。（3）实验流程图（4）实验程序/*汉明码的解码*/Coding_

30、T8:;（7,4）线性分组码;将存放于Byte2 中的信息码字(bit3bit0)转换为（7,4）码的合法码字，;合法码字存入Byte1(bit6bit0)，并通过 Signal 口输出到示波器;(学生编写程序段)MOV A,7 MOV TEMP,A mov a,Byte2 call encode74 mov Byte1,a call encode74_output ret encode74:mov A,Byte2 add R2_SP,A retl 0b00000000;0000 retl 0b00001011;0001 retl 0b00010101;0010 retl 0b00011110

31、;0011 retl 0b00100110;0100 retl 0b00101101;0101 retl 0b00110011;0110 开始输入 Byte2 Byte2 与存放汉明码表中的数值进行异或异或结果有一个“1”？输出该汉明码对应的原码异或结果有0 个“1”？提取下一个汉明码输出该汉明码对应的原码结束Y N Y N 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.10文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.retl 0b00111000;0111 retl 0b01000111;1000 retl 0b01001100;1001 retl 0b0101001

32、0;1010 retl 0b01011001;1011 retl 0b01100001;1100 retl 0b01101010;1101 retl 0b01110100;1110 retl 0b01111111;1111 RET encode74_output:JBS Byte1,6 call Pulse_negative JBC Byte1,6 CALL Pulse_positive RLC Byte1 DJZ temp JMP encode74_output RET/*/Coding_T8:rrr=0 x30;收到的码字aaa=0 x31;存放查表指针hanming=0 x32;存放正确

33、码字ccc=0 x33;存放查表得到的码字yihuoqs=0 x34;存放异或后结果sum=0 x35;码距clr rrr clr aaa clr ccc clr hanming clr yihuoqs mov a,1 mov sum,a;给各寄存器赋初始状态值loop_qs:jbs aaa,4;aaa.4=0,还没有判断完16 位码，继续nop jbc aaa,4;aaa.41,已经判断完16 位汉明码后仍无匹配结果，程序自动结束ret;已经判断完16 位汉明码后自主结束。mov a,Byte2 mov rrr,a;将输入信息放到rrr call encode74;调用查表子程序JMP ju

34、dge74;跳转到判断码距程序K1:文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.11文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.JMP output74;跳转到解码输出程序K2:ret;汉明码解码输出完毕/*子程序段*/encode74:nop mov A,aaa;查表指针给到A,根据指针查表，将查得结果又放到A 中add R2_SP,A retl 0b00000000;0000 retl 0b00001011;0001 retl 0b00010101;0010 retl 0b00011110;0011 retl 0b00100110;0100 retl 0b0010

35、1101;0101 retl 0b00110011;0110 retl 0b00111000;0111 retl 0b01000111;1000 retl 0b01001100;1001 retl 0b01010010;1010 retl 0b01011001;1011 retl 0b01100001;1100 retl 0b01101010;1101 retl 0b01110100;1110 retl 0b01111111;1111 RET;查表程序结束judge74:mov ccc,a;将查表结果放到ccc mov a,rrr xor a,ccc;将查表结果与收到信息进行异或比较mov y

36、ihuoqs,a;异或结果存放在yihuoqs中mov a,8 mov temp,a;temp=8,共计 8 位需判断loop_judge74code:jbs yihuoqs,7;yihuoqs.7=0,最高位为 0，继续nop jbc yihuoqs,7;yihuoqs.7=1,最高位为 1，sum+1 inc sum rlc yihuoqs;yihuoqs信息左移一位djz temp;temp-1=0?jmp loop_judge74code;NO,继续循环djz sum;sum-1=0?jmp judge741;码距大于0 K3:;码距为 0 时则解码结果就是指针当前值mov a,aaa

37、 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.12文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.mov hanming,a JMP K1;跳转到 K1 进行输出judge741:;码距大于 0 的情况djz sum;sum-1=0?jmp judge742;码距大于 1 mov a,aaa;码距为 1 则解码结果仍是指针当前值mov hanming,a JMP K1;跳转到 K1 进行输出judge742:;码距大于 1 的情况mov a,1 mov sum,a;将 sum 重新赋值 1 inc aaa;指针指向下一个值jmp loop_qs;跳转到 loop_qs继续

38、循环output74:;输出程序段mov a,hanming mov Data_temp2,a;将要输出的结果存放在Data_temp2中mov a,8 mov temp,a;共计 8 位编码需输出loop_74output:jbs Data_temp2,7;Data_temp2.7=0,调用负电平子程序call Pulse_negative jbc Data_temp2,7;Data_temp2.7=1,调用正电平子程序call Pulse_positive rlc Data_temp2;Data_temp2信息左移一位djz temp;temp-1=0?jmp loop_74output;NO，继续编码输出JMP K2;直接跳转到K2 返回/*/（5）实验结果图十五图十六实验心得：这次做实验是大学以来感觉做实验最有收获的一次，特别是在一次次调试当中不断深化了各种编码的概念，当波形都出来之后也特别有成就感，最重要的是对程序要有整体的大框架，有思路比较清晰，做实验更快。