基于c语言的hdb3编码变换系统

基于c语言的hdb3编码变换系统

设计说明 (2)

1.绪论 (2)

1.1 引言 (2)

1.2 课题研究背景 (3)

1.3 课题研究的主要内容 (3)

1.4 论文组织 (3)

2.C语言概述 (3)

2.1 C语言的发展 (3)

3.编码技术 (3)

3.1 通信系统 (3)

3.2编码……………………………………………3.

3.2.1信源编码 (4)

3.2.2信道编码 (4)

3.3.选择码型和常用码型…………………………

4..

3.3.1 选择码型的考虑 (4)

3.3.2 常用码型的特点…………………………

4.

3.4.HDB3码简介 (4)

3.4.1 HDB3的编码规则 (5)

4.基带信号HDB3编码和设计 (6)

1.设计说明

长期以来，人类进行信息交互的基本方式不外乎语言、文字和图像。随着数字技术的发展，三大信息网：电话、电视、和因特网在数字通信的平台上融为一体的趋势日益加速。一方面是通信技术一日千里的发展，技术更新的周期越来越短；另一方面是人们对信息数量和质量的需求不断增长，如何更加有效、更加可靠、更加安全的传输信息，成为人们非常关注的问题。数字通信具有许多优良的特性，数字处理的灵活性使得数字传输系统中传输的数字信息既可以来自计算机，电传机等数据终端的各种数字代码，也可以是来自模拟信号经过数字化处理后的脉冲编码PCM信号等。在原理上，数字信息可以直接用数字代码序列表示和传输，但是在实际的传输中，视系统的要求和信道的情况，一般需要进行不同形式的编码，并且选用一组取值有限的离散波形表示，这些取值离散的波形可以是数字带通信号，也可以是数字基带信号。数字基带信号的传输是数字通信系统的重要组成部分之一。在数字通信中，一般由信源发出的数字基带信号含有丰富的低频分量，甚至直流分量，这些信号往往不宜直接用于传输，易产生码间干扰进而直接影响传输的可靠性，为了使基带信号能适合在基带 HDB3 编码的设计信道中传输，通常需要经过基带信号变换。而为了用更短的代码表达同样多的信息，人们提出了压缩代码长度地方法，并发明了多种压缩方法和实施方案，统称为信源编码。为了及时发现并纠正信息传输中出现的错误，人们采用了各种检错和纠错技术，由此发展起来了信道编码技术，它使通信更加可靠。在编码过程中，不同码型有不同的特点和不同的用途。例如 AMI 码的传号交替反转，这种码型无直流成分和很小的低频成分，利于在一般的基带信道中传输，但它可能出现四连零现象，不利于接收端的定时信号提取。为了保持 AMI 码的优点而克服其缺点提出了 HDB3 码三阶高密度双极性码。HDB3 码具有编码规则简单，无直流，低频成份少，可打破长连“0”和对定时信号的恢复十分有利等优点，因此被 CCITT 协会推荐为常用的基带传输码型之一。综合上述情况，本文提出了基于 C 语言的 HDB3 编码的设计方案。本论文概括了 HDB3 数字编码的研究背景、意义同时对 C语言技术和编码技术作了简要的说明。设计方面包括规划基于 C语言的 HDB3 编码设计的总体方案，合理利用各种软硬件资源；基于 C语言的 HDB3 编码的软件实现。其中 HDB3 码的编码首先在C++软件环境下建立一个工程，程序设计是在C++软件环境下进行的，工程名和程序的实体名一致，并将其作为该工程的设计文件。然后在 C++文本编辑窗中输入设计的源程序，进行编译、调试。以上是本人对这次设计的简要说明，从设计背景、意义、内容等方面作了简要的介绍。具体说明请见论文正文

1.绪论。

1.1引言

信号在信道的传输过程中，如何才能保证信号失真最小且可靠的传输是本次课程设计研究的目标。一个完整的通讯系统，当信号经过一定距离的传送后，总会受到干扰、移相和衰减，因而需要对数字信号进行再生。从信源输出的信号一般是 0 1 两种状态的单极性 NRZ 码，在进行数字信号传输时，考虑到传输信道的特点，将信息比特变换为适合于在信道中传输的数字信号，即进行线路编码。传统的基带信号含有丰富的直流和低频分量，这些信号不适宜在信道中传输。为了使得终端机编码输出的由 0 和 1 组成的单极性数码流适应于传输信道的特性，还必须经过码型变换，即对信号进行编码。选择编码码型时一般应考虑几方面的因素，比如从线路码流中容易提取时钟，码型中不宜含有直流分量，高、低频成分应尽量减少，设备应简单，易于实现码型变换和码型反变换的调试等。

1.2课题研究背景

随着数字通信的迅速发展，线路编码已越来越被人们重视，人们先后提出了各种适合出书的码型，如CMI码、AMI码、HDB3码等。传输码型是研究数字通信传输系统的一项重要课题，正确选择传输码型不但能改善传输性能，提高通信质量，而且能延长中继距离，是中继器机构简单，从而获得显著地经济效益。

1.3 课题研究的主要内容

本设计主要基于C语言，选用一种合适的码型，完成基带型号在基带中的传输。所以我们小组选择了基于c语言的码型变换系统，共有五种码型（CMI、 AMI、 HDB3 双相码等）。在设计中我所选用的码型是HDB3码，HDB3码具有无直流、低频成分少、频带较窄、可打破连0的和提取同步方便等特点。

1.4 论文组织

本文主要从论文的总体设计、基于C语言的编码的设计几部分来进行论述，具体章节安排如下：

1.c语言的发展、C++软件的设计流程及使用。

2.本文的理论基础—编码技术做一些简单的论述，包括通信系统、编码问题及分类、

两种基本的编码理论等。

2.C语言概述

2.1 C语言的发展

C语言是一种计算机程序设计语言。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。1967年，剑桥大学的 Martin Richards 对CPL语言进行了简化，于是产生了BCPL（Basic Combined Pogramming Language)语言。1970年，美国贝尔实验室的 Ken Thompson。以BCPL 语言为基础，设计出很简单且很接近硬件的B语言（取BCPL的首字母）。并且他用B语言写了第一个UNIX操作系统。在1972年，美国贝尔实验室的 D.M.Ritchie 在B语言的基础上最终设计出了一种新的语言，他取了BCPL的第二个字母作为这种语言的名字，这就是C语言。1978后，C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上。它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。它的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件，三维，二维图形和动画。

3.编码技术

3.1 通信系统

信源—》信源编码—》信道编码—》调制器—》信道—》解调器—》信道解码—》信源解码—》信宿

|

噪声源

数字通信系统模型

3.2编码

3.2.1信源编码

信源编码是针对信源统计特性进行编码，主要任务就是减少冗余度，信源编码的基本途径有两个：一个是序列中的各个符号尽可能的互相独立，即解除相关性；二是编码中各个符号出现的概率尽可能相等，即概率均匀化。

3.2.2信道编码

信道编码主要针对信道统计特性进行编码，主要目的是提高信息传输的可靠性。

3.3.选择码型和常用码型

3.3.1 选择码型的考虑

在设计中我所选用的码型是HDB3码，HDB3码具有无直流、低频成分少、频带较窄、可打破连0的和提取同步方便等特点。

3.3.2 常用码型的特点

基带信号在信道中传输，需编成适合于传输用的基带信号归纳起来有如下几点主要要求：将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；对所选码型的电波形，需适宜于在信道中传输。

可进行基带传输的码型较多，这里主要介绍几种常用的码型。

1.AMI码的特点: 1 由AMI码确定的基带信号中正负脉冲交替，而0电位保持不变;所以由AMI码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量;

例如:

消息代码:1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1

AMI码: +1 0 -1 0 +1 0 0 0 -1 0 +1 -1 +1

2.双相码特点：它用一个周期的正负称方波表示“0”，而其凡方向波表示“1”。如图所

其编码规则是：“I”码交替地用“11”和“00”表示：“0”码用“01”表示。编码举例如表所示。

4.Hdb3码下面详细介绍。

3.4.HDB3码简介

3.4.1 HDB3的编码规则

一、编码规则:

1 先将消息代码变换成AMI码，若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI码就是HDB3码;

2 若AMI码中连0的个数大于3,则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一个非0符号(+1或-1)同极性的符号,用表示(+1+,-1-);

3 为了不破坏极性交替反转，当相邻符号之间有偶数个非0符号时，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零符号的相反，并让后面的非零符号从符号开始

再交替变化。

例如:

消息代码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1

AMI码: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1

HDB3码：+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1

二、HDB3码的特点:

1 由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量;

2 HDB3中连0串的数目至多为3个，易于提取定时信号。

3 编码规则复杂，但译码较简单。

三、解码规则

1虽然编码很复杂，但解码规则很简单，就是把原来的取代节（4个连零）找到即可，若3连“0”前后非零脉冲同极性，则将最后一个非零元素译为零，如+1000+1 就应该译成“10000”，否则不用改动；若2连“0”前后非零脉冲极性相同，则两零前后都译为零，如-100-1，就应该译为0000，否则也不用改动.

2再将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码。

我们设计的是基于c语言的数字基带信号码型变换系统。由于码型较多，我们小组在老师的带领下决定分工对AMI码、HDB3码、双相码、CMI码四种常用的码型进行c语言的设计。我重点对hdb3码进行了c语言的编程设计。设计过程我通过查阅书籍、在网上搜索和老师的帮助、以及我们组在一起研究和讨论。我们合力把设计完成了。我也完成了我的设计。我设计的程序如下：

打开c++软件

点击文件，选择新建。

选择c++source file点击确定，开始编译

在菜单栏里点击组建——编译

点击是。看程序是否有错误，有错误如

进行调试得到正确的程序如

在菜单栏里点击组建——组建——执行得到

输入新号码元为

得到hdb3码为

这是我设计的流程，在这里十分感谢张艳红老师在其中对我的指导和帮助，以及我们小组其他的同学对我帮助，谢谢！！！

附。源程序

#include

#include

#include

void main()

{char s[102];

int l ,i;

char b='u',v='u';

int z=0;

printf("\t\t 欢迎使用,更欢迎您提出宝贵建议!!\n\n"); printf("注: “0”代表: 0电平“u”代表: 负电平“n”代表: 正电平\n\n\n");

printf("请您输入数据:\n");

scanf("%s",s);

l=strlen(s);

for (i=0;i

{if(s[i]=='1')

{z=0;

if(b=='u')

b='n';

if(b=='n')

b='u';

s[i]=b;}

else if(s[i]=='0') {z++;

if(z<4) {s[i]='0';}

else if(z==4) {if(b!=v) {v=b; s[i]=v;}

else if(b==v) {if(b=='u')

b='n';

else b='u';

s[i]=b; s[i-3]=b; v=b; s[i]=v;}

z=0;

}

} }

printf("HDB3编码:\n"); printf("%s\n",s); }

AMI、HDB3码型变换实验

实验二码型变换AMI/HDB3实验 一．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AMI码与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．根据测量和分析结果，画出电路关键部位的波形； 二．实验仪器 1．JH7001 通信原理综合实验系统一台 2．双踪示波器一台 3．函数信号发生器一台 三、实验任务与要求 1实验原理和电路说明 1．1．1 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。 由AMI 码的编码规则看出，它已从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列，即把一个二进制符号变换成一个三进制符号。把一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码称为1B/1T 码型。。AMI 码对应的波形是占空比为0.5 的双极性归零码，即脉冲宽度τ与码元宽度（码元周期、码元间隔）TS 的关系是τ=0.5TS。 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息时，由于它可能出现长的连0 串，因而会造成提取定时信号的困难。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, –１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０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

HDB3码型变换实验报告

实验二HDB3码型变换实验 一、实验目的 1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。 2、掌握HDB3码的编译规则。 3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。 二、实验器材 1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 三、实验原理 1、HDB3编译码实验原理框图

HDB3编译码实验原理框图 2、实验框图说明 我们知道AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。而HDB3编码由于需要插入破坏位B，因此，在编码时需要缓存3bit的数据。当没有连续4个连0时与AMI编码规则相同。当4个连0时最后一个0变为传号A，其极性与前一个A的极性相反。若该传号与前一个1的极性不同，则还要将这4个连0的第一个0变为B，B的极性与A相同。实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后，得到HDB3-A1和HDB3-B1两路信号，再通过电平转换电路进行变换，从而得到HDB3编码波形。 同样AMI译码只需将所有的±1变为1，0变为0即可。而HDB3译码只需找到传号A，将传号和传号前3个数都清0即可。传号A的识别方法是：该符号的极性与前一极性相同，该符号即为传号。实验框图中译码过

程是将HDB3码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。 四、实验步骤 实验项目一HDB3编译码（256KHz归零码实验） 概述：本项目通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观察编译码延时以及验证HDB3编译码规则。 1、关电，按表格所示进行连线。 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【HDB3编译码】→【256K归零码实验】。将模块13的开关S3分频设置拨为0011，即提取512K同步时钟。 3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。 4、实验操作及波形观测。

AMI HDB3码型变换实验

AMI/HDB3码型变换实验 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.根据测量和分析结果，画出电路关键部位的波形； 实验内容： 1. AMI码编码规则验证 2. AMI码译码和时延测量 3. AMI编码信号中同步时钟分量定性观测 4. AMI译码位定时恢复测量 5. HDB3码变换规则验证 6. HDB3码译码和时延测量 7. HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测 8. HDB3译码位定时恢复测量 1、AMI码编码规则验证 实验步骤： 1. KD01设置在M位置、KD02设置在2_3位置、KD03设置在AMI位置（右端）。 2. 将KX02设置在2_3位置，观测TPD01和TPD05波形及TPD08波形，用TPD01同步。 3. 将KX02设置在1_2位置，重复上述测试步骤。 4. 将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。 5. 将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。

2、AMI码译码和时延测量 实验步骤： 1. 将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置；KP02设置在HDB3位置 2. 观测TPD01和TPD07，用TPD01同步。问：AMI编码和译码的的数据时延是多 少？ 3. 将KX02设置在2_3位置，重复上译步骤测量，问：此时AMI编码和译码的的数据时延是多少？ 15位m序列输出与输入，时延请自己测量 7位m序列输出与输入，时延不太能 肯定，因其是短周期 3、AMI编码信号中同步时钟分量定性观测 实验步骤： 1. 将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置，KP02设置在HDB3位置。 2. 将KD02设置在2_3位置，测量TPP01波形；然后将KD02设置在1_2位置，观测TPP01波形。 3. 将KD02设置在2_3位置，重复上述测试步骤。 4. 使输入数据为全“0”码（方法见1），重复上述测试步骤。

实验四 码型变换实验

实验四码型变换实验 一、实验目的 1．了解几种常见的数字基带信号。 2．掌握常用数字基带传输码型的编码规则。 3．掌握用FPGA实现码型变换的方法。 二、实验内容 1．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。 2．观察全0码或全1码时各码型波形。 3．观察HDB3码、AMI码、BNRZ码正、负极性波形。 4．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。 5．自行设计码型变换电路，下载并观察输出波形。 三、实验器材 1．信号源模块 2．码型变换模块 3．20M双踪示波器一台 4．频率计（可选）一台 5．PC机（可选）一台 6．连接线若干 四、实验原理 1．编码规则 ①NRZ码 NRZ码的全称是单极性不归零码，在这种二元码中用高电平和低电平（这里为零电平）分别表示二进制信息“1”和“0”，在整个码元期间电平保持不变。例如： 1 0 1 0 0 1 1 0 ＋E ②RZ码 RZ码的全称是单极性归零码，与NRZ码不同的是，发送“1”时在整个码元期间高电平只持续一段时间，在码元的其余时间内则返回到零电平。例如： 1 0 1 0 0 1 1 0 ＋E

BNRZ码的全称是双极性不归零码，在这种二元码中用正电平和负电平分别表示“1”和“0”。与单极性不归零码相同的是整个码元期间电平保持不变，因而在这种码型中不存在零电平。例如： 1 0 1 0 0 1 1 0 ＋E -E ④BRZ码 BRZ码的全称是双极性归零码，与BNRZ码不同的是，发送“1”和“0”时，在整个码元期间高电平或低电平只持续一段时间，在码元的其余时间内则返回到零电平。例如： 1 0 1 0 0 1 1 0 ＋E -E ⑤AMI码 AMI码的全称是传号交替反转码，其编码规则如下：信息码中的“0”仍变换为传输码的“0”；信息码中的“1”交替变换为传输码的“+1、－1、＋1、－1、…”。例如： 代码： 100 1 1000 1 1 1… AMI码： +100 -1 +1000 -1 +1 -1… AMI码的主要特点是无直流成分，接收端收到的码元极性与发送端完全相反也能正确判断。译码时只需把AMI码经过全波整流就可以变为单极性码。由于其具有上述优点，因此得到了广泛应用。但该码有一个重要缺点，即当用它来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取定时信号的困难。 ⑥HDB3码 HDB3码的全称是三阶高密度双极性码，其编码规则如下：将4个连“0”信息码用取代节“000V”或“B00V”代替，当两个相邻“V”码中间有奇数个信息“1”码时取代节为“000V”码；有偶数个信息“1”码（包括0个）时取代节为“B00V”，其它的信息“0”码仍为“0”码，这样，信息码的“1”码变为带有符号的“1”码即“+1”或“－1”。例如： 代码： 1000 0 1000 0 1 1 000 0 1 1 HDB3码： -1000 -V +1000 +V -1 +1 -B00 -V +1 -1 HDB3码中“1”、“B”的符号符合交替反转原则，而“V”的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻“V”码的符号又是交替反转的。HDB3码的特点是明显的，它除了保持AMI码的优点外，还增加了使连0串减少到至多3个的优点，而不管信息源的统计特性如何。这对于定时信号的恢复是十分有利的。HDB3码是ITU-T推荐使用的码之一。本实验电路只能对码长为24位的周期性NRZ码序列进行编码。

实验十五 码型变换实验

实验十五码型变换实验 一、实验目的 1、了解几种常用的数字基带信号。 2、掌握常用数字基带传输码型的编码规则。 3、掌握常用CPLD实现码型变换的方法。 二、实验内容 1、观察NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码的波形。 2、观察全0码或全1码时各码型的波形。 3、观察HDB3码、AMI码的正负极性波形。 4、观察RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。 5、自行设计码型变换电路，下载并观察波形。 三、实验器材 1、信号源模块一块 2、⑥号模块一块 3、⑦号模块一块 4、20M双踪示波器一台 5、连接线若干 四、实验原理 （一）基本原理 在数字通信中，有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输。例如，在市区内利用电传机直接进行电报通信，或者利用中继方式在长距离上直接传输PCM 信号等。这种不使用载波调制装置而直接传送基带信号的系统，我们称它为基带传输系统，它的基本结构如图15-1所示。 信道信号形成器信道接收 滤波器 抽样 判决器 基带脉冲 输出 基带脉冲 输入 干扰 图15-1 基带传输系统的基本结构 该结构由信道信号形成器、信道、接收滤波器以及抽样判决器组成。这里信道信号形成

器用来产生适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的媒质（例如能够通过从直流至高频的有线线路等）；接收滤波器用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰；抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。 若一个变换器把数字基带信号变换成适合于基带信号传输的基带信号，则称此变换器为数字基带调制器；相反，把信道基带信号变换成原始数字基带信号的变换器，称之为基带解调器。 基带信号是代码的一种电表示形式。在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。例如，含有丰富直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输，因为它有可能造成信号严重畸变。单极性基带波形就是一个典型例子。再例如，一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取定时信号，而收定时信号又依赖于代码的码型，如果代码出现长时间的连“0”符号，则基带信号可能会长时间出现0电位，而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。归纳起来，对传输用的基带信号的主要要求有两点：（1）对各种代码的要求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；（2）对所选码型的电波形要求，期望电波形适宜于在信道中传输。 （二）编码规则 1、 NRZ 码 NRZ 码的全称是单极性不归零码，在这种二元码中用高电平和低电平（这里为零电平）分别表示二进制信息“1”和“0”，在整个码元期间电平保持不变。例如： ＋E 0 1 0 1 0 0 1 1 0 2、 RZ 码 RZ 码的全称是单极性归零码，与NRZ 码不同的是，发送“1”时在整个码元期间高电平只持续一段时间，在码元的其余时间内则返回到零电平。例如： 1 0 1 0 0 1 1 0 ＋E 0 3、 AMI 码 AMI 码的全称是传号交替反转码。这是一种将信息代码0(空号)和1(传号)按如下方式进行编码的码：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，

实验三 码型变换实验

实验三码型变换实验 一、实验目的 1．了解几种常见的数字基带信号。 2．掌握常用数字基带传输码型的编码规则。 3．掌握用FPGA实现码型变换的方法。 二、实验内容 1．观察NRZ、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。2．观察全0码或全1码时各码型波形。 3．观察HDB3码、AMI码、BNRZ码正、负极性波形。 4．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。 5．自行设计码型变换电路，下载并观察输出波形。 三、实验器材 1．信号源模块 2．码型变换模块 3．20M双踪示波器一台 4．频率计（可选）一台 5．PC机（可选）一台 6．连接线若干 四、实验原理 1．编码规则 ①NRZ码(见教材) ②RZ码(见教材) ③BNRZ码－双极性不归零码 1 0 1 0 0 1 1 0 ＋E -E ④BRZ码－双极性归零码 1 0 1 0 0 1 1 0 ＋E -E ⑤AMI码(见教材) ⑥HDB3码(见教材) ⑦BPH码

BPH码的全称是数字双相码（Digital Diphase），又叫分相码(Biphase，Split-phase)或曼彻斯特码（Manchester），其编码规则之一是： 0 01（零相位的一个周期的方波）； 110（π相位的一个周期的方波）。例如： 代码： 1 1 0 0 1 0 1 双相码： 10 10 01 01 10 01 10 这种码既能提取足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程简单。但带宽要宽些。⑧CMI码 CMI码的全称是传号反转码，其编码规则如下：信息码中的“1”码交替用“11”和“00”表示，“0”码用“01”表示。例如： 代码： 1 1 0 1 0 0 1 0 CMI码： 11 00 01 11 01 01 00 01 这种码型有较多的电平跃变，因此，含有丰富的定时信息。该码已被ITU-T推荐为PCM四次群的接口码型。在光纤传输系统中有时也用CMI码作线路传输码型。 2．电路原理 将信号源产生的NRZ码和位同步信号BS送入U900（EPM7128SLC84-15）进行变换，可以直接得到各种单极性码和各种双极性码的正、负极性编码信号。解码时同样也需要送入FPGA进行解码，得到NRZ码。 ①NRZ码 从信号源“NRZ”点输出的数字码型即为NRZ码，请参考信号源工作原理。 ②BRZ、BNRZ码 将NRZ码和位同步信号BS分别送入双四路模拟开关U902（4052）的控制端作为控制信号，在同一时刻，NRZ码和BS信号电平高低的不同组合（00、01、10、11）将控制U902分别接通不同的通道，输出BRZ码和BNRZ码。X通道的4个输入端X0、X1、X2、X3分别接－5V、GND、＋5V、GND，在控制信号控制下输出BRZ码；Y通道的4个输入端Y0、Y1、Y2、Y3分别接－5V、－5V、＋5V、＋5V，在控制信号控制下输出BNRZ 码。解码时通过电压比较器U907（LM339）将双极性的BRZ和BNRZ码转换为两路单极性码，即双—单（极性）变换，再送入U900进行解码，恢复出原始的NRZ码。 ③RZ、BPH码 同BRZ、BNRZ，因是单极性码，其编解码过程全在U900中完成，在这里不再赘述。 ④AMI码 由于AMI码是双极性的码型，所以它的变换过程分成了两个部分。首先，在U900中，将NRZ码经过一个时钟为BS的JK触发器后，再与NRZ信号相与后得到控制信号AMIB，该信号与NRZ码作为控制信号送入单八路模拟开关U905（4051）的控制端，U905的输出即为AMI码。解码过程与BNRZ码一样，也需先经过双—单变换，再送入U900进行解码。 ⑤HDB3码 HDB3码的编、解码框图分别如图3-1、3-2所示，其编、解码过程与AMI码相同，这里不再赘述。

实验一 HDB3码型变换实验

实验一 HDB3码型变换实验 一、实验目的 1．了解二进制单极性码变换为HDB3码的编码规则，掌握它的工作原理和实现方法。 2. 通过测试电路，熟悉并掌握分析电路的一般规律与方法,学会分析电路工作原理，画 出关键部位的工作波形。 3．了解关于分层数字接口脉冲的国际规定，掌握严格按技术指标研制电路的实验方法。 二、实验内容 本实验可完成以下实验内容： 1.调测HDB3编、译码电路。 2.调测位定时提取电路及信码再生电路。各部分的输出信号应达到技术指标的要求，同 时做到编、解码无误。 三、基本原理 在数字通信系统中，有时不经过数字基带信号与信道信号之间的变换，只由终端设备进行信息与数字基带信号之间的变换，然后直接传输数字基带信号。数字基带信号的形式有许多种，在基带传输中经常采用AMI码（符号交替反转码）和HDB3码（三阶高密度双极性码）。 1．传输码型 在数字复用设备中，内部电路多为一端接地，输出的信码一般是单极性不归零信码。当这种码在电缆上长距离转输时，为了防止引进干扰信号，电缆的两根线都不能接地（即对地是平衡的），这里就要选用一种适合线路上传输的码型，通常有以下几点考虑： (1).在选用的码型的频谱中应该没有直流分量，低频分量也应尽量少。这是因为终端机输出电路或再生中继器都是经过变压器与电缆相连接的，而变压器是不能通过直流分量和低频分量的。 (2).传输码型的频谱中高频分量要尽量少。这是因为电缆中信号线之间的串话在高频部分更为严重，当码型频谱中高频分量较大时，就限制了信码的传输距离或传输质量。 (3).码型应便于再生定时电路从码流中恢复位定时。若信号中连“０”较长，则等效于一段时间没有收脉冲，恢复位定时就困难，所以应该使变换后的码型中连“０”较少。 (4).设备简单，码型变换容易实现。 (5).选用的码型应使误码率较低。双极性基带信号波形的误码率比单极性信号的低。 根据这些原则，在传输线路上通常采用AMI码和HDB3码。 2.AMI码 我们用“0”和“1”代表传号和空号。AMI码的编码规则是“０”码不变，“１”码则交替地转换为＋1和－1。当码序列是１００１０００１１１０１时，AMI码就变 为:+100-1000+1-1+10-1。这种码型交替出现正、负极性脉冲，所以没直流分量，低频分量也很少，它的频谱如图1.1所示，AMI码的能量集中于f0/2处（f0为码速率)。 P 0f 图1.1 AMI码的频谱示意图

通信原理实验 CMI码型变换 实验报告

姓名：学号：班级： 第周星期第大节 实验名称：CMI码型变换 一、实验目的 1.掌握CMI编码规则。 2.掌握CMI编码和解码原理。 3.了解CMI同步原理和检错原理。 二、实验仪器 1.ZH5001A通信原理综合实验系统 2.20MHz双踪示波器 三、实验内容 1.CMI码编码规则测试 (1)7位m序列输入，无加错，CMI输出。用示波器观测如下数据： 2.“1”码状态记忆测试 (2)7位m序列输入。用示波器观测如下数据： ?CMI编码输入数据（TPX01），1码状态记忆输出（TPX03）

3.CMI码编解码波形测试 用示波器观测如下数据： 4.CMI码编码加错波形观测 用示波器观测4个加错点加错时和不加错时的输出波形

加错无错 加错无错 加错无错

5.CMI码检错功能测试 (1)输入数据为Dt，人为加入错码。用示波器观测如下波形 (2)输入数据为M，人为加入错码。用示波器观测如下波形 ?加错指示点（TPX06），检测错码检测点（TPY05）

有些加错点对应的检错点都没有影响，说明输入M序列有些加错点没有 6.CMI译码同步观测 (1)输入Dt，不经过CMI编码。错码。用示波器观测如下波形 (2)输入Dt，经过CMI编码。错码。用示波器观测如下波形 ?检测错码检测点（TPY05）

经过CMI编码后处在同步状态，因为周期的输入加错，所以示波器中出 7.抗连0码性能测试 (1)输入全0。用示波器观测如下波形 (2)看输入数据和输出数据是否相同。用示波器观测如下波形 ?CMI编码输入数据（TPX01），输出编码数据（TPY07）

AMI码型变换实验报告

实验一AMI码型变换实验 一、实验目的 1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。 2、掌握AMI码的编译规则。 3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。 二、实验器材 1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 三、实验原理 1、AMI编译码实验原理框图 AMI编译码实验原理框图 2、实验框图说明

AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后，得到AMI-A1和AMI-B1两路信号，再通过电平转换电路进行变换，从而得到AMI编码波形。 AMI译码只需将所有的±1变为1，0变为0即可。实验框图中译码过程是将AMI码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。 四、实验步骤 实验项目一AMI编译码（256KHz归零码实验） 概述：本项目通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观察编译码延时以及验证AMI编译码规则。 1、关电，按表格所示进行连线。 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【AMI编译码】→【256K 归零码实验】。将模块13的开关S3分频设置拨为0011，即提取512K同步时钟。 3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。 （1）用示波器分别观测编码输入的数据TH3和编码输出的数据TH11(AMI输出)，观察记录波形，有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱，验证AMI编码规则。

注：观察时注意码元的对应位置。 （2）用示波器对比观测编码输入的数据和译码输出的数据，观察记录AMI译码波形与输入信号波形。 思考：译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？ 编译码延时小于3个码元宽度 实验项目二AMI编译码（256KHz非归零码实验）

AMI和HDB3码型变换试验.

AMI/HDB3码型变换实验 一、实验目的 了解二进制单极性码变换为AMI/HDB3码的编码规则; 熟悉HDB3码的基本特征; 熟悉HDB3码的编译码器工作原理和实现方法; 根据测量和分析结果,画出电路关键部位的波形; 二、实验内容 AMI码编码规则验证 AMI码译码和时延测量 AMI编码信号中同步时钟分量定性观测 AMI译码位定时恢复测量 HDB3码变换规则验证 HDB3码译码和时延测量 HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测 HDB3译码位定时恢复测量 三、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 四、原理与电路

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。 由AMI码的编码规则看出,它已从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列,即把 一个二进制符号变换成一个三进制符号。把一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码 称为1B/1T 码型。 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 信息时,由于它可能出现长的连0串,因而会造成提取定时信号的困难。 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。

码型变换

内蒙古工业大学信息工程学院实验报告 课程名称：通信原理 实验名称：码型变换 实验类型：验证性■综合性□设计性□ 实验室名称：通信实验室 班级：电子10-1班学号：201080203002 姓名：王红霞组别： 同组人：成绩： 实验日期： 2013年6月4日

通信原理课程实验 实验一码型变换 一、实验目的 1、了解几种常见的数字基带信号。 2、掌握常用数字基带传输码型的编码规则。 二、实验内容 1．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。 2．观察全0码或全1码时各码型波形。 1．观察HDB3码、AMI码、BNRZ码正、负极性波形。 2．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。 二、实验过程 a)将信号源模块、码型变换模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。插上电 源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别桉下两个模块中的开关POWER1、 POWER2，对应的发光二极管LED001、LED002、D900、D901发光，按一下信号 源模块的复位键，两个模块均开始工作。 b)将信号源模块的拨码开关SW101、SW102设置为00000101 00000000，SW103、 SW104、SW105设置为01110010 00110000 00101010。此时分频比千位、十位、个 位均为0，百位为5，因此分频比为500，此时位同步信号频率应为4KHz。观察 BS、FS、2BS、NRZ各点波形。 实验数据： BS 2BS （注：2BS与BS的频率不一样，为2倍同步频率方波信号，此2图的频率不同，如果两次用同一频率就会形成鲜明的对比了，需要改进）

HDB3码型变换实验

HDB3码型变换实验

HDB3码型变换实验 一、实验目的 1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。 2、掌握 HDB3码的编译规则。 3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。 二、实验步骤 实验项目一：HDB3编译码（256KHz归零码实验） 1、用示波器分别观测编码输入的数据TH3和编码输出的数据 TH1(HDB3输出)： 输入数据TH3位于上方，编码为：110101111… 输出数据TH1位于下方，从4bit位开始为：+1 -1 0 +1 0 -1 +1 -1 此处采用了HDB3的归零码编码，符合编码规则，延迟4bit。

2、保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道中间 测试点TP2（HDB3-A1）: 以上图和TH3的对比可以知道，在延迟4bit后，可以得到在TH3的奇数位为1信号，那么得到变换波形为1（码元占空比50%），否则为0。 3、保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道中间 测试点TP3（HDB3-B1）:

以上图和TH3的对比可以知道，在延迟4bit后，可以得到在TH3的偶数位为1信号，那么得到变换波形为1（码元占空比50%），否则为0。 4、用示波器分别观测模块8的TP2（HDB3-A1）和TP3（HDB3-B1）: 通过3，4的分析，从上图中可以看出TP2与TP3的减法可以得到HDB3码， 说明是通过这样的方法来得到HDB3码的。 5、用示波器对比观测编码输入的数据和译码输出的数据：

从上图可以看出，输入与输出的数据形状是相同的，但是输出滞后了 8bit. 6、用示波器分别观测TP4(HDB3-A2)和TP8(HDB3-B2)： 从图中可以看出，在经过点评变换后，TP1与编码后的HDB3-A1相同，即奇数码元变换波形；TP1与编码后的HDB3-A2相同，即偶数码元变换波 形。 7、用示波器菲苾观测模块8的TH7（HDB3输入)和TH6(单极性码)：

实验1 基带信号的常用码型变换实验

实验1 基带信号的常用码型变换实验 一、实验目的 1．熟悉RZ 、BNRZ 、BRZ 、CMI 、曼彻斯特、密勒码型变换原理及工作过程； 2．观察数字基带信号的码型变换测量点波形； 二、实验仪器 1．AMI/HDB3编译码模块，位号：F （实物图片如下） 2．时钟与基带数据发生模块，位号：G 3．20M 双踪示波器1台 4．信号连接线3根 三、实验工作原理 （一）基带信号及其常用码型变换 在实际的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性： 1) 相应的基带信号无直流分量，且低频分量少； 2) 便于从信号中提取定时信息； 3) 信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰； 4) 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化； 5) 编译码设备要尽可能简单。 1.1 单极性不归零码（NRZ 码） 单极性不归零码中，二进制代码“1”用幅度为E 的正电平表示，“0”用零电平表示，单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号。 0000 E +1111 图1-1 单极性不归零码 1.2 双极性不归零码（BNRZ 码） 二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示，当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。 10111000 E +E -0 图 1-2 双极性不归零码

1.3 单极性归零码（RZ 码） 单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。 0000 1111E +0 图 1-3 单极性归零码 1.4 双极性归零码（BRZ 码） 它是双极性码的归零形式，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。 0000 1111E +0 E - 图 1-4 双极性归零 1.5 曼彻斯特码 曼彻斯特码又称为数字双相码，它用一个周期的正负对称方波表示“0”，而用其反相波形表示“1”。编码规则之一是：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示。 例如： 消息代码： 1 1 0 0 1 0 1 1 0… 曼彻斯特码：10 10 01 01 10 01 10 10 01… 曼彻斯特码只有极性相反的两个电平，因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变，所以含有位定时信息，又因为正、负电平各一半，所以无直流分量。 0000 1111E +E -0 图 1-5 曼彻斯特编码 1.6 CMI 码 CMI 码是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则： “1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示； “0”码固定的用“01”两位码表示。 例如： 消息代码：1 0 1 0 0 1 1 0… CMI 码： 11 01 00 01 01 11 00 01… 或： 00 01 11 01 01 00 11 01…

码型变换实验

码型变换实验 一、实验目的 1、了解几种常用的数字基带信号。 2、掌握常用基带传输码型的编码规则。 3、掌握常用CPLD实现码型变换的方法。 二、实验内容 1、观察NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码的波形。 2、观察全0码HDB3 码波形。 3、观察RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。 三、实验器材 1、信号源模块（一块） 2、6号模块（一块） 3、7号模块（一块） 4、20M双踪示波器（一台） 5、连接线 四、实验原理 （一）基本原理 在数字通信中，有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输。基带传输系统是指不使用载波装置而直接传送基带限号的系统。 其基本结构由信道信号形成器、信道、接收滤波器以及抽样判决器组成。要先将基带脉冲输入信道信号形成器，经过一系列的处理再输出基带脉冲。这里信道信号形成器用来适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的煤质（如可以通过从直流至高频的有线线路）；接收滤波器用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰；抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。 若一个变换器把数字基带信号变换成适合于基带信号传输的基带信号，则称此变换器为数字基带调制器；想反，把信道基带信号变换成原始数字基带信号的变换器，称之为基带解调器。 基带信号是代码的一种电表示形式。在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。对传输用的基带信号的只要要求有两点：（１）对个种代码的要求，期望将原始信息符合编织成适合于传输用的码型；对所选码型的点波形要求，期望电波形适合于在信道中传输。 （二）编码规则 １、ＮＲＺ码 ＮＲＺ码的全称是单极性不归零码，在这种二元码中用高电平和低电平分别表示 二进制信息“１”和“０”，在整个码元期间保持不变。 ２、ＲＺ码 ＲＺ码的全称是单极性归零码，与ＮＲＺ码不同的是，发送“１”时在整个码元 期间高电平只持续一段时间，在码元的其余时间内则返回到零电平。 ３、ＡＭＩ码 ＡＭＩ码的全称是传号交替反转码。代码的０礽变换为传输码的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的传号交替反转，故由于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。这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，而

AMI码型变换实验

实验准备1: 1.实验目的 1)了解几种常用的数字基带信号的特征与作用。 2)掌握AMI码的编译规则。 3)了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。 2.实验器材 1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 3.实验原理 1)、AMI编译码实验原理框图 AMI编译码实验原理框图 2)、实验框图说明 AMI编码规则就是遇到0输出0,遇到1则交替输出+1与-1。实验框图中编码过程就是将信号源经程序后,得到AMI-A1与AMI-B1两路信号,再通过电平转换电路进行变换,从而得到AMI编码波形。 AMI译码只需将所有的±1变为1,0变为0即可。实验框图中译码过程就是将AMI码信号送入 到电平逆变换电路,再通过译码处理,得到原始码元。 4.实验步骤 实验项目一AMI编译码(归零码实验) 概述:本项目通过选择不同的数字信源,分别观测编码输入及时钟,译码输出及时钟,观察编译码延 时以及验证AMI编译码规则。 1、关电,按表格所示进行连线。 1注:1、实验准备部分包括实验环境准备与实验所需知识点准备。 2、若就是单人单组实验,同组成员填无。

码,就是否能观察到恢复的位时钟信号,为什么？ 实验项目二AMI编译码(非归零码实验) 概述:本项目通过观测AMI非归零码编译码相关测试点,了解AMI编译码规则。 1、保持实验项目一的连线不变。 2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【AMI编译码】→【非归零码实验】。将模块13的开关S3分频设置拨为0100,即提取256K同步时钟。 3、此时系统初始状态为:编码输入信号为256KHz的PN序列。 4、实验操作及波形观测。参照项目一的256KHz归零码实验项目的步骤,进行相关测试。 一、实验过程记录2: 非归零码实验 基带信号＋AMI输出 基带信号＋AMI_A1 2注:实验过程记录要包含实验目的、实验原理、实验步骤,页码不够可自行添加。

AMI-HDB3码型变换实验

通信原理硬件实验报告 实验名称：AMI/HDB3码型变换实验 姓名： 学号： 班级： 时间： 南京理工大学紫金学院电光系

一、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.根据测量和分析结果，画出电路关键部位的波形； 二、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，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。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息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取定时信号的困难。 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, –１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０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。 HDB3码的译码比较简单。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）。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。 三、实验内容

通信原理码型变换实验

实验一码型变换实验 一、实验目的 1．了解几种常见的数字基带信号。 2．掌握常用数字基带传输码型的编码规则。 二、实验内容 1．将信号源模块、码型变换模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。 2．插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别桉下两个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED001、LED002、D900、D901发光，按一下信号源模块的复位键，两个模块均开始工作。 3．将信号源模块的拨码开关SW101、SW102设置为00000101 00000000，SW103、SW104、SW105设置为01110010 00110000 00101010。按实验一的介绍，此时分频比千位、十位、个位均为0，百位为5，因此分频比为500，此时位同步信号频率应为4KHz。观察BS、FS、2BS、NRZ各点波形。 实验测量： BS 2BS FS NRZ 4．分别将信号源模块和码型变换模块上以下四组输入/输出接点用连接线连接：BS与BS、FS与FS、2BS与2BS、NRZ与NRZ。观察码型变换模块上其余各点波形。

AMI测试点输出的AMI码HDB3测试点输出的HDB3码 5．任意改变信号源模块上的拨码开关SW103、SW104、SW105的设置，以信号源模块的NRZ码为内触发源，用双踪示波器观察码型变换模块各点波形。 双踪显示NRZ码输入波形与其FS 双踪NRZ码输入与其RZ码输出波形 双踪NRZ码输入与其BNRZ码输出 双踪NRZ码输入与BNRZ码解码输出双踪NRZ码输入与BRZ码解码输出 6．将信号源模块上的拨码开关SW103、SW104、SW105全部拨为1或全部拨为0，观察码型变换模块各点波形。

基带信号的常见码型变换实验

实验2 基带信号的常见码型变换实验 一、实验目的 1．熟悉RZ、BNRZ、BRZ、CMI、曼彻斯特、密勒、PST 码型变换原理及工作过程； 2．观察数字基带信号的码型变换测量点波形。 3. 掌握本模块中数字信号的产生方法，了解ALTERA 公司的CPLD 可编程器件EPM240；4．了解本模块在实验系统中的作用及使用方法； 二、实验仪器 1．时钟与基带数据发生模块，位号：G 2．20M 双踪示波器1 台 三、实验工作原理 在实际的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性： 1) 相应的基带信号无直流分量，且低频分量少； 2) 便于从信号中提取定时信息； 3) 信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰； 4) 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化； 5) 编译码设备要尽可能简单 1.1 单极性不归零码（NRZ 码） 单极性不归零码中，二进制代码“1”用幅度为的正电平表示，“0”用零电平表示，单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号。 1.2 双极性不归零码（BNRZ 码） 二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示，当二进制代码“1”和“0” 等概出现时无直流分量。

1.3 单极性归零码（RZ 码） 单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。 1.4 双极性归零码（BRZ 码） 它是双极性码的归零形式，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。 1.5 曼彻斯特码 曼彻斯特码又称为数字双相码，它用一个周期的正负对称方波表示“0”，而用其反相波形表示“1”。编码规则之一是：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示。 例如： 消息代码：1 1 0 0 1 0 1 1 0… 曼彻斯特码：10 10 01 01 10 01 10 10 01… 曼彻斯特码只有极性相反的两个电平，因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变，所以含有位定时信息，又因为正、负电平各一半，所以无直流分量。