目录
1 技术指标 (1)
2 基本原理 (1)
2.1 基带信号 (1)
2.2 AMI码 (1)
3 设计方案及功能分析 (2)
3.1 方案一 (2)
3.2方案二 (4)
4实现方案 (5)
6结论 (6)
7心得体会 (7)
8参考文献 (7)
附录 (8)
1安装调试实验报告 (8)
1.1目标器件选择与管脚锁定方法 (8)
1.2器件编程/配置 (9)
2外围电路 (10)
2.1 AMI编码外围电路图 (10)
2.2 AMI码译码外围电路图 (11)
基带码型变换设计—AMI码码型变换
1 技术指标
（1）设计AMI码的编译码电路；
（2）输入信号为24位的周期NRZ码
（3）编译码延时小于3个码元宽度。
2 基本原理
2.1 基带信号
基带信号：未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始。
对传输用的基带信号主要有以下两方面的要求：
（1）对代码的要求：原始信号代码必须编成适合于传输用的码型；
（2）对所选码型的电波形要求：电波形应适合于基带系统的传输。
2.2 AMI码
AMI（Alternative Mark Inversion）码的全称是传号交替反转码，其编码规则是将信息码的“1”交替的变换为“+1”和“-1”，而“0”保持不变。
例如：
消息码：0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1
AMI码：0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0-1+1
AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。可以看作是单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正、负电平。
AMI码具有以下优点：
（1）没有直流分量，且高、低频分量少，能量集中在频率为?码率处。因此，对具有变压器或其它交流隅合的传输信道来说，不易受隔直特性的影响；
（2）编译码电路简单，且可利用传号极性交替这一规律观察无码情况；
（3）如果它是AMI-RZ波形，接收后只要全波整流，就可变成单极性RZ波形，从中可以提取位定时分量；
（4）若接收端收到的码元极性与发送端的完全相反，也能正确判决。
鉴于AMI的上述优点，AMI码成为较常用的传输码型之一，但它有一重要缺点：当原信号出现长连“0”串时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。
3 设计方案及功能分析
3.1 方案一
方案一是基于VHDL语言的编程来实现AMI码的编译码。（基于给出的外围电路）。由于AMI码是双极性信号，而CPLD和FPGA构成的模块的输入信号与输出信号均为单极性信号，因此不能直接实现，需要先实现单极性码—双极性码的转换。
首先建立合适的标识符号，用单极性码代替双极性码，鉴于对编码电路的简便化考虑，采用“10”表示“+1”，“11”表示“-1”，而“00”表示“0”。
然后建立功能转换模块（码型转换器），同时设置一变量，当输入为“0”时，输出为“00”，输入第一个“1”时，输出为“11”，同时对变量赋值为“0”，输入第二个“1”时，对变量取反，同时输出为“10”，借助变量的状态来存储“1”的输出状态。
最后将产生的AMIA、AMIB信号经外围电路转换为双极性的AMI信号，此过程将在后面仔细阐述。
编写的VHDL语言程序如下：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY AMI IS
PORT( BS:IN BIT;
NRZ:IN BIT;
AMIA:OUT BIT;
AMIB:OUT BIT;
AMI1，AMI2:IN BIT;
OAMI: OUT BIT);
END AMI;
ARCHITECTURE AMI of AMI IS
BEGIN
PROCESS(BS)
VARIABLE c:BIT:='0';
BEGIN
IF BS'EVENT AND BS='1'THEN
OAMI<=AMI1 XOR AMI2;
IF NRZ='1'then
IF c='0' THEN
AMIA<='1';
AMIB<='0';
c:=NOT c ;
ELSE
AMIA<='1';
AMIB<='1';
c:=NOT c ;
END IF;
ELSE
AMIA<='0';
AMIB<='0';
END IF;
END IF;
END PROCESS;
END AMI;
仿真波形图如下：
图一AMI编译码波形
从波形图可看出,编码部分：当输入为“0”，输出为AMIA&AMIB=“00”，输入为“1”时，输出AMIA&AMIB交替显示为“10”和“11”;
译码部分：当AMI1和AMI2输入为“11”或“00”时输出OAMI为“0”，输入为“10”或“01”，输出为“1”。
3.2方案二
基于原理图的设计方案（基于已给的外围电路）：
（1）AMI编码：AMI的编码电路由一个缓冲器缓存、一个D触发器、一个JK触发器和与门构成。利用2BS信号作为D触发器的脉冲，BS信号作为D触发器的输入信号，D 触发器的输出信号作为JK触发器的脉冲控制NRZ信号，且J=K=NRZ，输出端经与门与NRZ信号相与即为AMIB信号，AMIA与NRZ信号同步。
以下为该电路的输入输出功能表：
图二AMI编码电路的功能表
由编码电路产生的两路信号AMIA与AMIB经编码外围电路形成AMI信号。
下图为AMI编码电路的原理图：
图三AMI编码电路原理图
（2）AMIB译码：译码电路由一个与门将AMI1与AMI2相与即得OAMI。
下图四为译码电路原理图：
下图即为编译码电路的仿真波形图：
图四AMI编译码电路
由仿真波形图可知：编码输入NRZ为“0”时，输出为“00”，输入为“1”，交替输出“10”“11”；
译码输入AMI1，AMI2输入为“10”“01”，译码输出OAMI为“1”，输入为“11”或“00”，输出为“0”，即还原为NRZ码。经过仿真验证后本设计符合设计思路。
4实现方案
根据方案一与方案二的波形仿真图得知，方案一的延时更长，而且与给定的芯片引脚锁定稍有出入，为调试方便，最终采用方案二作为本次设计的实现方案。依据给定的外围电路进行单双极性的变换，编码部分NRZ码输入为“0”，输出AMIA和AMIB为“00”；输入为“1”，交替输出“10”，“11”。译码部分，输入AMI1和AMI2为“11”或“00”，输出OAMI为“0”；输入“10”或“01”，输出为“1”，从而还原出NRZ码。且方案经仿真验证符合本次设计的要求。
5硬件电路调试
对于上述实现方案，经过软件时序仿真后，进行了芯片管脚锁定以及编译过程。并在
通信原理实验箱上成功进行了程序的烧写。
对应AMI编译码的芯片引脚锁定如下：NRZ－35，BS－33,2BS－36，AMI1-61, AMI2-60，OAMI-49 ，AMIA-74,AMIB-63。
调试过程中出现了以下问题：
图五调试过程中出现问题
解决办法：此问题是由2BS信号与NRZ信号的码元速率不同步引起的。只需在2BS 信号与D触发器之间连接一缓冲器即可完成匹配。
编译成功后，在实验箱上进行测试。将信号源模块打开，将编译成功的AMI.pof文件烧写到EPM7128SLC84-15 CPLD芯片中，确定适当的分频和NRZ波形后，将NRZ、BS、2BS信号接入到AMI码型变换模块，进行测试，并用数字示波器观察各点的波形，所得的波形符合设计要求。AMI码的编译码正常，且实际的延时小于一个码元宽度。故实际的硬件调试符合设计要求，实现方案设计成功。详细的硬件连接，调试过程以及各点波形图见《附录1安装调试实验报告》。
6结论
本次课程设计的内容是AMI码的码型变换，对应有三大技术指标。设计首先要在MAXPLUS II软件中仿真成功后才能下载到实验箱中进行实际测试。
经过多次对设计方案进行调整和修改，最终设计出了完全符合设计要求的方案，并在实验箱上进行了功能验证，在合适的基带码元速率下，两个设计方案均能成功的按照AMI 码的编译码规则进行AMI码码型变换。
本次设计对两种设计方案进行了功能测试，均满足设计要求（报告中只详细说明了方案二的调试过程）。
综上所述，本次课程设计成功的达到了技术指标中的各项要求，即本次设计的AMI码码型变换设计是成功的。
7心得体会
本次设计是首次围绕《通信原理》课程进行的设计，在接到设计题目后，我首先查询了有关AMI码码型变换的相关资料，找到了两种实现方案，并依据给定外围电路进行了方案的修改，使之满足设计要求。因为在本次设计之前，就已经在《通通信原理》课程中学习了AMI码的编译码规则，因此，设计过程中并没有对基本概念产生疑问，但是在编译码电路的设计中还是产生了一些困扰，通过查询资料，确定了两种方案，一种是采用可编程逻辑器件的VHDL语言进行程序的编写来实现，在本学期进行的可编程逻辑器件实验的基础上，编写AMI码编译码的程序并不困难。另一种方案是基于数字电路基础的原理图方案，借用基本的触发器与逻辑门电路就可实现，简便可行。
预答辩之后，我又对两种方案进行了仔细的思考，根据老师提出的问题做些相关修改，对VHDL程序的每一条语句，原理图的每一个元件并配合外围电路进行了深入的分析，对整个AMI码码型变换系统有了全面的理解，在此基础上，再进行课程设计报告的撰写就更加顺手。
这次的课程设计是一种锻炼个人学习能力的过程，体现了我们自主学习、思考、分析并解决问题的能力，弥补了课堂上被动学习，实践不足的缺点，对我们个人能力有很大程度的提高。测试过程中也遇到了很多棘手的问题，最终都在我的思考和尝试中得到了解决，从而也增强了我自行解决问题的能力。总而言之，此次课程设计不论是从理论知识还是个人能力方面，都有了一定程度的提升，让我受益匪浅。
8参考文献
[1] 樊昌信,曹丽娜.通信原理（第6版）.国防工业出版社，2009年2月
[2] 周炯磐等，通信原理.北京：北京邮电大学出版社，2005
[3] 仇佩亮等.数字通信基础.北京：电子工业出版社，2007
[4] 黄葆华等. 通信原理.西安：西安电子科技大学出版社，2007
附录
1安装调试实验报告
1.1目标器件选择与管脚锁定方法
1）选择器件
本例中使用的目标器件为MAX7000S系列中的EPM7128SLC84-15，器件选择方法如下：
①菜单“Assign”下选择“Device”项可打开如图18所示的器件选择对话框；
②单击“Device Family”区的下拉按钮，可进行器件系列选择，选择MAX7000S；
③在具体器件型号列表区双击EPM7128SLC84-15；
④单击“OK”按钮，关闭对话框即完成器件选择，下面可开始管脚锁定。
2）管脚锁定
管脚锁定是指将输入/输出信号安排在器件的指定管脚上，过程如下：
①从“Max+plusII”菜单下选择“Floorplan Editor”。平面布置图编辑器窗口将被打开。
注意，你所打开的窗口可能与此不同，可通过在菜单“Layout”中选中“DeviceView”，使视图区显示器件视图(显示管脚锁定情况)；单击工具条中的可显示当前的管脚分配/逻辑分配情况。
②为将BS 信号锁定在EPM7128SLC84-15的33号脚上，可先将鼠标移到节点显示区的“BS”左边的上，按下鼠标左键，可看到鼠标显示符下有一个灰色的矩形框。此时，继续按着鼠标左键，拖动鼠标至视图区中33号管脚的空白矩形处，松开左键即可完成信号BS的人工管脚锁定。
如果想删除或改变一个锁定，可在“Existing Pin/location/Chip Assignments”区选中需要删除或改变锁定的信号，利用“Delete”和“Change”按钮可对该信号的锁定进行删除或更改。
完成上述管脚锁定后，重新编译使之生效。
按照以上步骤，完成基带码编译码的原理图。（若要同时实现AMI的编解码，则需将上述两部分放在同一个图形文件中实现。）
其中，项目名与文件名设置一致；目标器件为MAX7000S系列的EPM7128SLC84-15。
1.2器件编程/配置
在通过项目编译后可生成文件AMI.pof用于下载。在Altera器件中，一类为MAX系列，另一类为FLEX系列。其中MAX 系列为CPLD结构，编程信息以EEPROM方式保存，故对这类器件的下载称为编程。因为MAX系列编程信息以EEPROM方式保存，所以系统掉电后，MAX系列编程信息不丢失。
在本次调试中使用的芯片是EPM7128SLC84-15，为MAX系列。下面我们对其进行编程：
1）首先将下载电缆一端插入LPT1（并行口，打印机口），另一端插入目标板，打开目标板电源。
2）接好烧写用实验模块的硬件烧写线路，在确认连接无误后（凹凸对准），准备开始烧写。
3）然后操作MAX+PLUS2 软件，在“Hardware Type”下拉框中选择“ByteBlasterMV”，从“Max+plusII”菜单下选择“Programmer”，开始烧写。实现方案烧写成功。
4）关闭实验模块电源，拔掉下载线，将实验箱转移到合适位置后准备开始检测电路的逻辑功能是否正确。
5）将通信原理实验箱上的信号源模块的BS,NRZ用导线对应接入测试模块的BS, NRZ 接口，将24位NRZ码设置为0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1。将探头线接上双踪示波器的CH1,CH2两路输入。探头部分黑色夹子接测试模块的GND，减小干扰。
6）红色两个探头依次接测试模块上的NRZ,AMI1，AMI2，AMI,OAMI,调整示波器，观察对比其波形并记录。
波形记录参见测试波形记录及分析。
图1.2.1 NRZ-AMI图1.2.2 NRZ-AMI1
图1.2.3NRZ-AMI2 图1.2.4 NRZ-OAMI
NRZ：0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1
AMI：0 +1-1+1 0 0-1+1-1+1 0 0 -1+10-1 0 0 0 +1-1+10-1
由上图可得：AMI编码输出完全符合理论推导值，且译码输出OAMI与NRZ码一致，延时小于一个码元宽度。
调试小结：由电路原理图生成的pof文件成功烧写并实现了所要求的功能，初次烧写程序锻炼了我们的动手能力和分析、解决问题的能力。
2外围电路
2.1 AMI编码外围电路图
工作原理图：当输入的NRZ信号转变为AMIA和AMIB后，经外围电路中的数据选择器选择X0或X2或X3对应三种状态并输出到电压比较器，若输入为“10”，则选择X2，输出为高电平，经比较器仍为高，故输出为“+1”，其他输入状态的工作原理同X2。
下图为AMI编码的外围电路图：
图2.1 AMI编码外围电路
2.2 AMI码译码外围电路图
工作原理：经编码电路形成的AMI信号经过电压比较器、缓冲器的多重作用，最终产生两路信号AMI1，AMI2，再经异或门就还原为NRZ信号。
AMI码译码外围电路图
图2.2 AMI译码外围电路图
本科生课程设计成绩评定表
指导教师签字：
年月日
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
上次课回顾 非导向性媒体→ 无线电波→ 不同波段无线电波的作用及传播方式 无线传播模型： → 自由空间传播模型→ 信号衰减与距离的平方成正比 → 双线地面反射模型→ 信号衰减与距离的四次发成正比，并与天 线的高度有关 多径效应→ 频率选择性衰弱 多普勒效应+ 多径效应→ 多普勒扩展→ 时间选择性衰落 阴影衰落 分集接收 7
2.4 基带传输技术 2.4.1 基带传输的常用码型 在采用无线基带传输时，信号无需载波调制而直接被发射出去。送 入信道的数字基带信号的码型应该符合以下一些要求： ?传输码型应不含直流分量； ?可以从基带信号中提取位同步信号； ?基带编码最好能够具有内在检错能力； ?码型变换过程应具有透明性，即与信源的统计特性无关； ?应尽量减少基带信号频谱中的高频分量，以节省传输频带，提 高信道的频谱利用率，并减少串扰。 8
2.4 基带传输技术 2.4.1 基带传输的常用码型 AMI（Alternative Mark Inversion）码 原信息码的“0”编为传输码的“0”；原信息码的“1”，在编为 传输码时，交替的用“+1”和“-1”表示。 例： 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” 评价： ?AMI码所确定的基带信号无直流分量 ?但当信息代码中出现长零串时，信道中会出现长时间的0电位， 而影响定时信号的提取。 9
2.4 基带传输技术 2.4.1 基带传输的常用码型 HDB3（High Density Bipolar of order 3 code）码 ?先检查消息代码的连“0”个数，当连“0”个数少于4个时，仍按 AMI码规则进行编码； ?消息代码的连“0”个数达到或超过4个时，则将每个4连“0”小 段的第4个“0”变换成非“0”符号（+1或-1），这个符号称为破 坏符号，用V符号表示，记作“+V”或“-V”。 ?V码的极性应与其前一个非“0”符号极性相同，同时满足V码的 极性必须交替出现。否则，将4连“0”小段的第1个“0”变换成 “+B”或“-B”，称为恢复码或平衡码。B符号的极性应与其前 一个非“0”符号极性相反。
通信原理课程设计报告 题目：数字基带信号HDB3码型编码转换实现 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师：
设计任务要求: 仿真实现数字基带通信系统信源输入24位二进制序列产生HDB3码，通过高斯白噪声信道，接收端滤波、解码的时域图及频谱图。以矩形波为例，要求实现输入24位二进制序列产生AMI码，HDB3码，接收端滤波、解码上述码型。
摘要 HDB3码全称三阶高密度双极性码(英语:High Density Bipolar of Order 3，简称:HDB3码)是一种适用于基带传输的编码方式，它是为了克服AMI码的缺点而出现的，具有能量分散，抗破坏性强等特点。HDB3码实行转换一般分为三个步骤，先将消息码转换AMI码然后加“V”,接着加“B”，这几部我们可以使用C语言进行编程实现。为了实现HDB3码的编码与转换，同时加深对通信系统工作原理的了解，我们采用了MATLAB软件进行编码仿真，同时学习掌握MATLAB软件的基础使用。 关键词：AMI码；HDB3码；编码；解码；MATLAB；仿真
目录 1. 设计原理 (4) 1.1 HDB3码的介绍 (4) 1.2 HDB3码的编码转换规则 (5) 1.3 HDB3码的解码转换规则 (5) 1.4 HDB3码的软件程序设计 (6) 2. MATLAB软件仿真结果及其分析 (10) 2.1 MATLAB软件的介绍 (10) 2.2 仿真结果图示 (12) 2.3 仿真结果分析 (15) 3. 设计总结及心得体会 (22) 4. 参考文献 (22) 5. 致谢 (23)
正文 1.设计原理 1.1 HDB3码的介绍 HDB3码即三阶高密度双极性码(英语:High Density Bipolar of Order 3，简称:HDB3码)是一种适用于基带传输的编码方式，“三阶”通俗讲就是最多3个连0码元，“高密度双极性”就是没有直流分量，不会连续出现+1或-1，它是为了克服AMI码的缺点而出现的，具有能量分散，抗破坏性强等特点。 三阶高密度双极性码用于所有层次的欧洲E-carrier系统，HDB3码将4个连续的"0"位元取代成"000V"或"B00V"。这个做法可以确保连续的相隔单数的一般B记号。 1.2 HDB3的编码转换规则 HDB3码的编码规则主要分为3步： 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的个数大于等于4,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(+V,-V);
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。
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： 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：
基于G U I的数字基带传输码型仿真—采用 M i l l e r码C M I码双极性归零码双极性不归零 码 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
《通信原理》 CDIO项目设计总结报告 项目名称：基于GUI的数字基带传输码型仿真—采用 Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不 归零码 班级：班 学号： 姓名： 年月日
目录目录
1.项目目的与要求 项目目的 1.对数字基带传输系统主要原理和技术进行研究，包括基带传输的常用码型Miller码、CMI码、双极性归零码、双极性不归零码。 2.建立数字基带传输系统数学模型。 3.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。 4.对系统进行仿真、分析。 5.观察并记录信息码波形和传输码的波形，并进行分析。 项目要求 1.建立数字基带传输系统数学模型。 2.利用Matlab编写基于GUI的数字基带传输码型程序。 3.对通信系统进行时间流上的仿真，得到仿真结果。 4.将仿真结果与理论结果进行比较、分析。 2.项目设计 项目分析 数字基带传输系统 基带传输系统的基本组成如下图所示，它主要由信道信号形成器、信道、接受滤波器和抽样判决器。
其中各部分的作用如下： 脉冲形成器：基带传输系统的输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，脉冲形成器的作用就是形成适合信道传输的基带信号，主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。 信道：它是允许基带信号通过的煤质。信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，另外信道还会进入噪声。 接受滤波器：它的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 抽样判决器：它是在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接受滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。 miller码 密勒码又称为延迟调制码，是双相码的一种变形。编码规则如下：“1”码用码元间隔中心点出现越变来表示，即用10或01表示。“0”码有两种情况：对原始符号“0”则分成单个“0”还是连续“0”予以不同处理，单个“0”时，在码元边界处电平不跃变，在码元中间点电平也不跃变；对于连续“0”，则使连续两个“0”的边界处发生电平跃变，即“00”与“11”交替。
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。
实验二基带传输常用码的编码解码方法 一、实验目的 了解基带传输常用码的编码解码方法。 二、实验内容 设定一个信息码串，产生常见的编码如单极性非归零、双极性非归零、单极性归零、双极性归零、AMI、HDB3码的时域波形；不考虑噪声影响，以采样电平为依据恢复出原始信息串。 三、实验原理 1、单极性非归零。它用正电平和零电平分别对应二进制码“1”和“0”，波形特点是电脉冲之间无间隔，极性单一。 2.双极性非归零。用正负电平的脉冲分别代表二进制代码“1”和“0”。其正负电平的幅度相等、极性相反。 3.单极性归零。是单极性非归零波形的形式。 4.双极性归零。是双极性非归零波形的形式，兼有双极性和归零波形的特点。 5.AMI。全称是传号交替反转码，其编码规则是将消息码的“1”交替的变换为“+1”和“-1”，而“0”保持不变。 6.HDB3。全称是三阶高密度双极性码。编码规则是： 1）检查消息码中“0”的个数。当连“0”数目小于等于3时，HDB3码与AMI码一样，+1、-1交替； 2）当连“0”个数超过3时，将每四个连“0”化作一小节，定义为B00V，称为破坏节，其中V称为破坏脉冲，而B称为调节脉冲；
3）V与前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同，并且要求相邻的V码之间极性必须交替。V的取值为+1或-1； 4)B的取值可选0、+1或-1，以使V同时满足（3）中的两个要求；5）V码后面的传号码极性也要交替。 译码：从收到的符号序列中可以很容易的找到破坏点V，就可以断定V符号及前面的三个符号必须是连“0”符号，从而恢复四个连“0”码，再将所有-1变成+1后便得到原消息代码。 四、实验内容 (一)单极性非归零、双极性非归零、单极性归零、双极性归零时域波形。 实验代码： M=10000; %产生码元数 L=10; %每码元复制32次 dt=0.1; %采样间隔 T=L*dt; %码元时间 TotalT=M*T; %总时间 t=0:dt:TotalT; %时间 F=1/dt; %仿真频宽 df=1/T otalT; %频率间隔 f=-F/2:df:F/2-df; %频率 N=M*L; %总长度 ShowM=16; %显示码元数 ShowN=ShowM*L; ShowT=(ShowN-1)*dt; Showt=0:dt:ShowT; %时间 dutyradio=0.5; %占空比 randwave=round(rand(1,M)); %产生二进制随机码,M为码元个数 randwave(1:16)=[1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0]; onessample=ones(1,L); %定义复制的次数L,L为每码元的采样点数rerandwave=randwave(onessample,:); %复制的第1行复制L次 unipolarwave=reshape(rerandwave,1,L*M); %重排成1*L*M数组 %单极性不归零码 subplot(4,1,1);plot(Showt,unipolarwave(1:ShowN));axis([0 20 -1.2 1.2]);
基带码型变换设计-密勒码码型变换 1.技术指标 （1）设计密勒码的编译码电路； （2）输入信号为24位的周期NRZ码 （3）编译码延时小于3个码元宽度 2.基本原理 《基带码型变换设计一一密勒码码型变换》，也就是利用仿真软件MAXPLUS II设计密勒码型变换的编码和译码电路，实现密勒码的编码、解码过程。该电路设计的中心问题在于按照密勒码的编码规则实现信源码的逻辑变换，我们先分析密勒码的编译码原理。 查阅《通信原理》可知，M ILLER码又称延迟调制码。其编码规则是二进制信息“ 1” 码用码元间隔中心点出现跃变表示，即用“10”或“01”表示；二进制信息“ 0”码有两种情况：单个“0”时，在码元间隔内不出现电平跃变，且与相邻码元的边界处也不跃变；在连“0”时,在两个“ 0”码的边界处出现电平跃变,即“00”与“ 11 ”交替。 至于译码部分，根据教材资料可知，其译码可借助于密勒码与BPH码的关系求得。观 察图1波形，此处NRZ码为‘ 0101001'，密勒码为‘ 00011110001110，BPH码为 ‘ 01100110010110。可知，BPH码的下跳沿对应着密勒码的跳变沿。所以，我们可以用
3.设计方案及功能分析 分析密勒码的编译码原理后，我做出了以下两种设计方案。 3.1方案一 方案一，是以VHDL的穷举编程实现密勒码的编解码。分析密勒码的编码规则我们可以发现以下规则： 1）密勒码用‘ 10'和‘01’表示信号‘ 1'，用‘ 00'和‘11’表示信号‘ 0'; 2）两个信源码之间对应的密勒码没有跳变，即当前码的编码受到前一个码的影响。 综合以上两条，我们可以在程序中利用各种顺序语句罗列出编码时可能碰到的所有的情形，并给出对应的编码解。在下表1中，列出了所得的米勒码编码情况。其中，信号输入为DATA信号输入时刻前一位为Sav1,对应的密勒码输出为Sav2,输出为 Dob 表1各种情况下的密勒码编码输出 即当前输入信号DATA有0，1两种可能；前一密勒输出有00, 11, 01，10四种情况；综合起来就是8种情况，以DATA及Sav2为条件因子，作为顺序语句的条件。 对应此逻辑以“IF THEN ELSIF ” 语句编写了如下程序： library ieee; use ieee.std」o gic_1164.all; use ieee.std_logic_ un sig ned.all; en tity miller_e ncoder is port(datain :in std_logic; en :in std」o gic elk :in std_logic en codeout:out std」o gic_vector(1 dow nto 0) )；
通信原理课程设计报告题目：数字基带信号HDB3码型编码转换实现 专业班级： 姓名： 学号：
指导教师： 设计任务要求: 仿真实现数字基带通信系统信源输入24位二进制序列产生HDB3码，通过高斯白噪声信道，接收端滤波、解码的时域图及频谱图。以矩形波为例，要现输入24位二进制序列产生AMI码，HDB3码，接收端滤波、解码上述码型。
摘要 HDB3码全称三阶高密度双极性码(英语:High Density Bipolar of Order 3，简称:HDB3码)是一种适用于基带传输的编
码方式，它是为了克服AMI码的缺点而出现的，具有能量分散，抗破坏性强等特点。HDB3码实行转换一般分为三个步骤，先将消息码转换AMI码然后加“V”,接着加“B”，这几部我们可以使用C语言进行编程实现。为了实现HDB3码的编码与转换，同时加深对通信系统工作原理的了解，我们采用了MATLAB软件进行编码仿真，同时学习掌握MATLAB软件的基础使用。 关键词：AMI码；HDB3码；编码；解码；MATLAB；仿真 目录 1. 设计原理 (4) 1.1 HDB3码的介绍 (4)
1.2 HDB3码的编码转换规则 (5) 1.3 HDB3码的解码转换规则 (5) 1.4 HDB3码的软件程序设计 (6) 2. MATLAB软件仿真结果及其分析 (10) 2.1 MATLAB软件的介绍 (10) 2.2 仿真结果图示 (12) 2.3 仿真结果分析 (15) 3. 设计总结及心得体会 (22) 4. 参考文献 (22) 5. 致 (23)
正文 1.设计原理 1.1 HDB3码的介绍 HDB3码即三阶高密度双极性码(英语:High Density Bipolar of Order 3，简称:HDB3码)是一种适用于基带传输的编码方式，“三阶”通俗讲就是最多3个连0码元，“高密度双极性”就是没有直流分量，不会连续出现+1或-1，它是为了克服AMI码的缺点而出现的，具有能量分散，抗破坏性强等特点。 三阶高密度双极性码用于所有层次的欧洲E-carrier系统，HDB3码将4个连续的"0"位元取代成"000V"或"B00V"。这个做法可以确保连续的相隔单数的一般B记号。 1.2 HDB3的编码转换规则 HDB3码的编码规则主要分为3步： 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;
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）
一、实验目的 1. 熟练掌握数字信号源模块的使用方法。 2. 了解几种常见的数字基带信号。 3.掌握常用数字基带传输码型的编码规则。 4. 掌握用FPGA实现码型变换的方法。 二、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 三、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 ③BNRZ码 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。 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,它是对每个二进制代码分别利用两个具有2个不同相位的
通信原理大作业 用matlab仿真 1.幅频失真 S(t)=sint+1/3sin3t, S’(t)=sint+sin3t; 相频失真 S(t)=sint+1/3sin3t, S’(t)=sin(t+2pi)+1/3sin(3t+3pi). 程序： x=0:pi/20:3*pi; y1=sin(x)+(sin(3*x))/3; y2=sin(x)+sin(3*x); y3=sin(x+2*pi)+(sin(3*x+3*pi))/3; figure(1) plot(x,y1); hold on plot(x,y2,'r-'); legend('S(t)=sint+1/3sin3t','S(t)=sint+sin3t') figure(2) plot(x,y1); hold on plot(x,y3,'r-'); legend('S(t)=sint+1/3sin3t','S(t)=sin(t+2*pi)+1/3sin(3t+3*pi)')
幅频失真 相频失真
2. 将输入的一串0,1编码 1） 转换成AMI 码 2） 转换成HDB3码 3） 转换成双相码 4） 转换成Miller 码 5） 转换成CMI 码 总流程 开始 输入数组 依次显示五种码形 结束 转换成AMI 码 转换成CMI 码 转换成 HDB3 码 转换成双相码 转换成Miller 码
转化成五种码具体流程 思路：数组xn 中0保持不变；并统计1个数，当为偶数1保持不变；当为奇数1变换为-1 1) 转换成AMI 码 no no no 得到数组xn Xn （i ）是否=1 num=num+1 num 是否为偶数 得到数组xn 长度k i=1; num=0 yn(i)=xn(i) yn(i)=xn(i) yn(i)= -xn(i) i 是否=k 得到数组yn i=i+1
实验一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。 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：TH1(HDB3输出) 模块8：TH7(HDB3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 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。 （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)，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HDB3编码规则。 注：观察时注意码元的对应位置。
信息院 14电本 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。 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16-1 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。 10111000E +E -0 图 16-2 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 16-3 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 +0E - 图 16-4 双极性归零码 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 16-5 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…
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）