AMI/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。HDB3 码是占空比为0.5 的双极性归零码。
设信息码为
0000 0110 0001 0000 0，则NRZ 码、AMI 码，HDB3 码如图所示
HDB3 码是CCITT 推荐使用的线路编码之一。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，这对于定时信号的
恢复是十分有利的。
AMI/HDB3 频谱示意图如右上图所示：
AMI/HDB3编译码模块组成框图如上图所示：
四、实验步骤
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 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。
TPD01做同步+双极性编码TPD05；
TPD01做同步+单极性编码TPD08：
（3）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。
TPD01做同步+双极性编码
TPD05；TPD01做同步+单极性编码TPD08
（4）将输入数据选择跳线开KD01 拨除，将示波器探头接入TPD01测试点上，使输入数据端口不悬空产生全0码。重复上述测试步骤，记录测试结果。（全0码）
（5）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。（全1码）
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
类型选择跳线开关KX02 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。
（3）将CMI编码模块内的M
序列类型选择跳线开关
KX02 产生7 位周期
m 序列。重复上译步骤
测量，记录测试结果。
3. AMI 编码信号中同步时钟分量定性观测
（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 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）将极性码输出选择跳线开关KD02 设置在2_3 位置（右端）产生单极性码输出，用示波器测量模拟锁相环模块TPP01 波形；
然后将跳线开关KD02 设置在1_2 位置（左端）产生双极性码输出，观测TPP01 波形变化。
单极性码时的输出：双极性码输出：
通过测量结果回答：
①AMI编码信号转换为双极性码或单极性码后，那一种码型时钟分
量更丰富，为什么？（答：单极性码能量丰富）②接收机应将接收到的信号转换成何种码型才有利于收端位定时电
路对接收时钟进行提取。
（3）将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02 产生全“1”
码，重复上述测试步骤，记录分析测试结果。
单极性码时的输出：
双极性码时的输出：
（4）将CMI编码模块内的M序
列类型选择跳线开关KX02 产生全“0”码，重复上述测试步骤，记录分析测试结果。
单极性码时的输出：
双极性码时的输出：
4.AMI 译码位定时恢复测量
（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15位序列状态位置，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）先将跳线开关KD02 设置在2_3 位置（右端）单极性码输出，
用示波器测量同时观测发送时钟测试点TPD02 和接收时钟测试点TPD06 波形，测量时用TPD02同步。此时两收发时钟应同步。然后，再将跳线开关KD02 设置在1_2 位置（左端）单极性码输出，观测TPD02 和TPD06 波形。记录和分析测量结果。
单极性码时的输出：双极性码时的输出：
（3）将跳线开关KD02 设置回2_3 位置（右端）单极性码输出，将CMI
编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02 设置为全1码或全0码。重复上述测试步骤，记录分析测试结果。
单极性码时的输出：
双极性码时的输出：
5. 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 设置产生15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。
TPD01做同步+双极性编码TPD05；TPD01做同步+单极性编码TPD08. （3）将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02 设置产生7 位周期m 序列。重复上述测试步骤，记录测试结果
TPD01做同步+双极性编码TPD05；
TPD01做同步+单极性编码TPD08.
（4）将CMI编码模块内的M序
列类型选择跳线开关KX02 产生全“1”码，重复上述测试步骤，记录分析测试结果。
TPD01做同步+双极性编码TPD05；
TPD01做同步+单极性编码TPD08
（5）将CMI编码模块内的M序
列类型选择跳线开关KX02 产
生全“0”码，重复上述测试
步骤，记录分析测试结果。
（全0码）
6. 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否
满足HDB3 编译码系统要求，
画下测试波形。
（3）将CMI编码模块内的M序列
类型选择跳线开关KX02 设
置产生7 位周期m 序列。重
复上译步骤测量，记录测试结
果。
7. HDB3 编码信号中同步时钟分量定性观测
（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）将极性码输出选择跳线开关KD02 设置在2_3 位置（右端）产生单极性码输出，用示波器测量模拟锁相环模块TPP01 波形；然后将跳线开关KD02 设置在1_2 位置（左端）产生双极性码输出，观测TPP01 波形变化根据测量结果思考：HDB3编码信号转换为双极性码和单极性码中那一种码型时钟分量丰富（单极性）
单极性
双极性
（3）使输入数据为全“1”码，重复上述测试步骤，记录测试结果。
单极性
双极性
（4）使输入数据为全“0”码，重复上述测试步骤，记录测试结果
单极性双极性
8. HDB3 译码位定时恢复测量
（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15位序列状态位置，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）先将跳线开关KD02 设置在2_3 位置（右端）单极性码输出，
用示波器测量同时观测发送时钟测试点TPD02 和接收时钟测试点TPD06 波形，测量时用TPD02同步。此时两收发时钟应同步。然后，再将跳线开关KD02 设置在1_2 位置（左端）双极性码输出，观测TPD02 和TPD06 波形。记录和分析测量结果。
单极性双极性
（3）将跳线开关KD02 设置回2_3 位置（右端）单极性码输出，再使输入数据为全1码或全0码。重复上述测试步骤，记录分析测试结果。
总结HDB3码的信号特征。
答：HDB3码的全称是3阶高密度双极性码，它是AMI码的
一种改进型，其目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点，使连“0”个数不超过3个，主要是通过一定的规则在相应的位置填入破
坏脉冲和填充脉冲，其编码规则比较复杂，但是译码却比较简单。
HDB3码保持了AMI码的优点外，同时还将连“0”码限制
在3个以内，故有利于位定时的提取。HDB3码是应用最为广泛的码型，A律PCM四次群以下的接口码型均为HDB3码。
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
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。
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 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。
实验二码型变换实验 【实验目的】使学生了解双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码以及曼彻斯特码的编码原理；能够通过MATLAB产生相应的编码；比较四种编码之间的区别。 【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台 【实验原理】 1. 使用MATLAB 函数wave_gen 来产生代表二进制序列的波形,函数wave_gen 的格式 是： wave_gen(二进制码元,‘码型’,Rb) 此处二进制码元指的是打算编码的序列；码型可以通过help wave_gen命令进行查看； Rb 是二进制码元速率,单位为比特/秒（bps）。 2．命令help wave_gen可以查看码型的种类。 'unipolar_nrz' 'unipolar_rz' 'polar_nrz' 'polar_rz' 'bipolar_nrz' 'bipolar_rz' 'manchester' 'triangle' 'nyquist' 'duobinary' 'mod_duobinary' 其中'unipolar_nrz'为单极性不归零码；'unipolar_rz'为单极性归零码；'polar_nrz'和 'polar_rz'分别为双极性不归零码和双极性归零码；'manchester'为曼彻斯特编码； 3．waveplot(x)为波形产生函数，显示编码后的波形； 【实验内容与步骤】 1、路径设置成指向comm2文件夹； 2、产生如下的二进制序列： >> b = [1 0 1 0 1 1]; 使用Rb=1000bps 的单极性不归零码产生代表b的波形且显示波形x，填写图2-1： >> x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000); >> waveplot(x) （2）用如下码型重复步骤（1）（提示：可以键入“help wave_gen”来获取帮助）， 并做出相应的记录： a 双极性不归零码 b 单极性归零码 c 双极性归零码 d 曼彻斯特码(manchester) 【实验现象记录】 1)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);waveplot(x); 产生的单极性不归零码 的波形，并记录； 2)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_rz’,1000); waveplot(x); 产生的单极性归零码的 波形，并记录； 3)输入命令：x = wave_gen(b,‘polar_n rz’,1000);waveplot(x); 产生的双极性不归零码的 波形，并记录； 4)输入命令：x = wave_gen(b,‘polar_rz’,1000);waveplot(x); 产生的双极性归零码的波 形，并记录； 5)输入命令：x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);waveplot(x); 产生的曼彻斯特编码的 波形，并记录。 【现象分析】 通过实验，对比单极性归零信号、单极性不归零信号、双极性归零信号、双极性不归零信号
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）
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）
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 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 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 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
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。
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。
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。
实验九数码转换 一、实验目的 1、掌握计算机常用数据编码之间的相互转换方法。 2、进一步熟悉DEBUG软件的使用方法。 二、实验内容 1. ACSII码转换为非压缩型BCD码 编写并调试正确的汇编语言源程序,使之实现:设从键盘输入一串十进制数,存入DATA1单元中,按回车停止键盘输入。将其转换成非压缩型(非组合型)BCD码后,再存入DATA2开始的单元中。若输入的不是十进制数,则相应单元中存放FFH。调试程序,用D命令检查执行结果。 2. BCD码转换为二进制码 编写并调试正确的汇编语言源程序,使之将一个16位存储单元中存放的4位BCD码DATA1,转换成二进制数存入DATA2字单元中。调试程序,用D命令检查执行结果。 3. 十六进制数转换为ASCII码 编写并调试正确的汇编语言源程序,使之将内存DATA1字单元中存放的4位十六进制数,转换为ASCⅡ码 后分别存入DATA2为起始地址的4个单元中,低位数存在低地址的字节中,并在屏幕上显示出来。 三、实验预习 1.复习材料中有关计算机数据编码部分的内容。 2.按要求编写程序。 四、实验步骤 1.编辑源文件,经汇编连接产生EXE文件。 2.用DEBUG调试、检查、修改程序。 五、实验内容 1. ACSII码转换为非压缩型BCD码 STACK SEGMENTPARASTACK'STACK' DB256DUP() ; 为堆栈段留出256个字节单位 STACKENDS DATA SEGMENTPARA'DATA';定义数据段 DATA1 DB32 ; 缓冲区最大长度 DB DB32DUP() DATA2 DB32DUP() DATA ENDS CODE SEGMENT ; 定义代码段 ASSUME SS:STACK ASSUME CS:CODE ASSUMEDS:DATA START:MOVAX,DATA MOVDS,AX LEADX,DATA1 ; 规定：DX存放输入字符串的缓冲区首地址 MOVAH,0AH INT21H ; 字符串输入AL=键入的ASCII码 LEASI,DATA1 LEADI,DATA2 ; DI存放DATA2首地址
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)： 从图中可以看出，HDB3码与单极性码在同一时间的1、0信号位置相同，不同的是双极性的是+1，-1交替出现。（码元占空比为50%）
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 数字终端DoutMUX数据 BSOUT时钟 数据码元 再生 时钟 译码时钟 单极性码 输入AMI 编 码 AMI-A1 AMI-B1 AMI-A2 AMI-B2 电平 变换 极性 反变 换 AMI输出 AMI输入 8# 基带传输编译码模块 数字锁 相环法 BS2位同步数字锁相环输入13# 载波同步及位同步模块 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。 源端口目的端口连线说明 信号源： PN模块 8： TH3( 编码输入 -数据 )基带信号输入 信号源： CLK模块 8： TH4( 编码输入 -时钟 )提供编码位时钟 模块 8： TH11(AMI编码输出 )模块 8： TH2(AMI 译码输入 )将数据送入译码模块 模块 8： TH5( 单极性码 )模块 13： TH7( 数字锁相环输入 )数字锁相环位同步提取 模块 13： TH5(BS2)模块 8： TH9( 译码时钟输入 )提供译码位时钟 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
实验一码型变换 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。 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 1．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。 干扰 图1-1 基带传输系统的基本结构 2．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： 1 0 1 0 0 1 1 0 ＋E 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 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，+1，-1，……。例如： 信息代码：1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1…… AMI码：+1 0 0-1+1 0 0 0-1+1-1…… 由于AMI码的传号交替反转，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，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。 4）HDB3码 HDB3码是对AMI码的一种改进码，它的全称是三阶高密度双极性码。其编码规则如下：先检查消息代码（二进制）的连0情况，当没有4个或4个以上连0串时，按照AMI码的编码规则对信息代码进行编码；当出现4个或4个以上连0串时，则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一非0符号（+1或-1）同极性的符号，用V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。当两个相邻V符号之间有奇数个非0符号时，用取代节“000V”取代4连0信息码；当两个相邻V 符号间有偶数个非0符号时，用取代节“B00V”取代4连0信息码。例如： 代码： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 000 0 1 1 AMI码：-1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 000 0 -1 +1 HDB3码：-1 0 0 0 -V +1 0 0 0 +V -1 +1 -B00 -V -1 +1 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CCITT