通原实验1-码型变换

通信原理综合实验箱,通信原理实验箱DB-8621D 通信原理综合实验箱(增强型)⼀、产品简介DB-8621D通信原理综合实验箱是针对电⼦和通信⼯程类专业学⽣，系统完成《通信原理》等现代通信技术相关课程实验专门研制的实验平台。

该通信原理综合实验箱最⼤的特点是系统性强，它真实再现了：信源的模数转换、模拟调制、信道仿真、模拟解调、信宿的数模转换的频带传输过程；光纤传输、帧同步位同步、纠错译码、解复接、信宿的数模转换的基带传输过程；信源、信源编码、码分复⽤、传输、码分解复⽤、信源译码、信宿的移动传输过程；实验平台全部采⽤模块化结构，各模块既能完成完整通信系统中对应单元部分实验，⼜能由学⽣⽤单元模块构建⼀个完整通信系统进⾏系统实验，从⽽有助于学⽣理解通信系统中各要素的作⽤；实验平台把通信系统中涉及的基本电路、终端编译码、调制解调、信道传输等重要的理论安排了相应的实验内容；实验平台既有基础性实验，⼜有采⽤新技术新器件（FPGA、DSP）等提⾼型实验，从⽽完成⼀个理论验证性、综合性、⼆次开发性，由低向⾼的系统学习过程。

通过这些实验能够促进学⽣对《通信原理》课程内容的理解、掌握，并使学⽣对通信系统、当今新技术、⼯程实现有⼀个较全⾯的了解。

系统采⽤“主板+实验模块”相结合的灵活结构，便于学校选择、定制、增加功能、硬件升级。

⼆、技术指标1、采⽤了“底板+实验模块”的结构，不仅按实验内容与功能将电路模块化，⽽且各个模块独⽴设计，能⽅便地组合进⾏单元实验和多种单/双⼯通信系统实验。

2、实验模块的输⼊输出信号都采⽤铆孔开放出来，由实验者根据实验需要进⾏连接组合，增强实验者的参与性。

4、每个实验模块都采⽤有机玻璃覆盖保护，⽅便实验室管理。

5、实验中的重要参数都可以调节或设置，⽅便实验者分析对⽐。

6、可完成单元、系统实验⼏⼗项，涵盖了终端编译码、线路编译码、调制解调、光纤、移动等⽅⾯的内容。

7、内置函数信号源、数字信号源、电话接⼝、计算机接⼝、同轴电缆信道、两个收发⼀体光端机信道、⾳频功放等功能模块，详细见“系统组成” 项。

实验-CMI码型变换实验实验CMI码型变换实验一、实验原理和电路说明在实际的基带传输系统中，并不是所有码字都能在信道中传输。

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。

同时，一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取收定时信号，而收定时信号却又依赖于传输的码型，如果码型出现长时间的连“0”或连“1”符号，则基带信号可能会长时间的出现0电位，从而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。

实际的基带传输系统还可能提出其他要求，因而对基带信号也存在各种可能的要求。

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、对所选码型的电波波形要求，期望电波波形适宜于在信道中传输。

前一问题称为传输码型的选择；后一问题称为基带脉冲的选择。

这是两个既有独立性又有互相联系的问题，也是基带传输原理中十分重要的两个问题。

传输码（传输码又称为线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。

在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性：1、能从其相应的基带信号中获取定时信息；2、相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分；3、不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；4、尽可能地提高传输码型的传输效率；5、具有内在的检错能力，等等。

满足或部分满足以上特性的传输码型种类繁多，主要有：CMI码、AMI、HDB3等等，下面将主要介绍CMI码。

根据CCITT建议，在程控数字交换机中CMI 码一般作为PCM四次群数字中继接口的码型。

在CMI码模块中，完成CMI的编码与解码功能。

CMI编码规则见表4.2.1所示：表4.2.1 CMI的编码规则输入码字编码结果0 011 00/11交替表示因而在CMI编码中，输入码字0直接输出01码型，较为简单。

对于输入为1的码字，其输出CMI码字存在两种结果00或11码，因而对输入1的状态必须记忆。

通信原理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、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB2．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．连接线若干四、实验步骤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。

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。

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。

6．将信号源模块上的拨码开关SW103、SW104、SW10全部拨为1或全部拨为0，观察码型变换模块各点波形。

CMI码形变换实验一．实验仪器1 JH5001通信原理综合实验系统2 20Mhz双踪示波器二．实验目的1 掌握CMI码的编码规则2 熟悉CMI编译码系统的特性三．实验原理编码框图如下：译码模块组成框图如下：四．数据整理1CMI码编码规则测试（1）观察CMI编码器的输入数据编码时钟和输入编码数据，波形如下：（上为TPX02，下为TPX01）根据图形观察输入数据在时钟的下降沿跳变。

（2）观察CMI编码器的输出数据编码时钟输入和编码数据输出，波形如下：（上为TPX04，下为TPX05）经过观察，输出数据在时钟的下降沿跳变，输入时钟是输出时钟的2倍。

（3）用示波器同时观察CMI编码器输入数据和输出编码数据。

波形如下：（上为TPX01，下为TPX05）由波形可知输入数据为0 1 0 1 1 1 0等编码数据为01 11 01 00 11 00 01等。

编码数据与编码理论一致。

（4）产生15位m序列重复（3）中的操作，波形如下：（上为TPX01，下为TPX05）由波形可知输入数据为0 0 0 1 0 0 1 1等编码数据为01 01 01 11 01 01 00 11等。

数据编码与编码理论一致。

2．1码状态记忆测量（1）用示波器同时观察CMI编码输入数据和1码状态记忆输出。

波形如下：（上为TPX01，下为TPX03）根据观测结果，符合相互关系。

（2）波形如下：（上为TPX01，下为TPX03）根据观测结果，符合相互关系。

3．CMI码解码波形观测。

波形如下：（上为TPX01，下为TPY07）根据波形测量，编解码之间的时延为输入时钟的1/3。

4．CMI码编码加错波形观测。

波形如下；（上为TPX06，下为TPX05）在正确编码过程中，编码数据中不可能出现0000，1111，10等编码，此编码出现则为错误编码。

再者，插入一个错码，插入的是一个1或0码，会造成编码数据流出现错误编码，对应编码数据查找，即可找出错码位置。

实验一CMI、PN码型变换实验一、实验目的1.熟悉光纤通信传输实验系统中信号发生器的组成原理、光发送端信号产生的方法。

2.了解单片机在光纤通信传输系统中的应用以及该单元电路对整个光纤实验系统的管理与控制过程。

3.掌握伪随机码（PN）发生器的工作原理和实验方法。

4.了解光纤通信采用的线路码型。

5.掌握传号烦转码（CMI）的特点，并了解其编码方法。

6.熟悉示波器的使用。

二、实验仪器1.光纤通信传输系统实验箱一台2.20MHz示波器一台三、实验内容与步骤1.连接电源线，按下电路分路开关PA、PB。

发光二极管D1、D2、D3、D4亮，表明实验箱上±5V 和±12V电源工作正常；2.按下“复位”键，使系统处于复位状态。

此时发光二极管D5~D12依次循环点亮，表明实验系统中的中央处理器电路进入正常工作状态；3.用示波器测出图中各测试点（TP101、TP102、TP103、TP104）以及测试点（89C51的主时钟TP1、89C51的地址锁存信号TP2）的波形；4.按下“PN”键，再按“确认”键，PN码对应的发光二极管D8闪烁，表示系统工作于PN码状态；5.用示波器测出图中各测试点(TP109、TP110)的波形，并做纪录；6.按下“复位”键，使系统处于复位状态。

按下“CMI”键，再按“确认”键，CMI码对应的发光二极管D7闪烁，表示系统工作于CMI码状态；7.用示波器测出图中各测试点（TP109、TP110、TP111、TP112、TP113、TP114、TP115）的波形，并做纪录。

四、实验报告要求1.分析伪随机码发生器的工作原理。

2.分析CMI码编码电路的工作原理。

3.比较CLK时钟、PN码、CMI码的波形，并对波形加以分析。

实验一码型变换实验一、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、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码的正、负极性波形。

4. .观察NRZ码、RZ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，下载并观察波形。

三、实验器材1. 信号源模块2. ⑥号模块（码型变换）3. ⑦号模块（载波同步）4. 20M双踪示波器5. 连接线（若干）四、实验原理（一）基本原理1、数字通信中,有些场合可不经过载波调制解调而让基带信号直接进行传输。

例如，市区内利用电传机直接电报通信，或者利用中继长距离直接传输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,称为基带传输系统。

它的基本结构如图1所示:图1 基带传输系统基本结构结构说明：（1）信道信号合成器：产生适合于信传输的基带信号。

（2）信道可以是允许基带信号通过的媒质，如能通过从直流到高频的有线线路。

（3）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。

（4）抽样判决器：在噪声背景下判定与再产生基带信号。

2、基带调制与解调（1）数字基带调制器：把数字基带信号变换成基带信号传输的基带信号。

（2）基带解调器器：把信道基带信号变换成原始数字基带信号。

（3）对传输用的基带信号的主要要求（4）对代码：将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；（5）对码型的电波形：电波形适宜于在信道中传输。

（二）编码规则1、NRZ码NRZ (Noreturn-To-Zero)码，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。

例如图2：图2 NRZ码2、RZ码RZ (Return-To-Zero)码,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。

通信原理实验指导书西南大学电子信息工程学院实验教学中心目录前言 .............................................. 错误！未定义书签。

目录 (1)拨码器开关设置一览表 (2)第一部分通信原理预备性实验 (5)实验1 平台介绍及实验注意事项 (5)实验2 DDS信号源实验 (8)第二部分通信原理重要部件实验 (11)实验1 抽样定理及其应用实验 (11)实验2 PCM编译码系统实验 (16)实验3 FSK（ASK）调制解调实验 (20)实验4 PSK DPSK调制解调实验 (25)实验5 位同步提取实验 (33)实验6 眼图观察测量实验 (38)实验7 基带信号的常见码型变换实验 (43)实验8 AMI/HDB3编译码实验 (50)实验9 幅度调制（AM）实验* (54)实验10 幅度解调（AM）实验* (61)实验11 频率调制（PM）实验* (64)实验12 频率解调（PM）实验* (68)第三部分信道复用技术和均衡技术实验 (72)实验1 频分复用/解复用实验 (72)实验2 时分复用/解复用（TDM）实验 (76)拨码器开关设置一览表在本实验平台上，我们采用了红色的拨码器，设置各种实验的项目、信号类型、功能和参数。

拨码器的白色开关上位为1；下位为0。

现将各主要拨码开关功能列表说明如下：注：1. 时钟与基带数据产生模块中各铆孔与测量点说明：4P01为原始基带数据输出铆孔； 4P02为码元时钟输出铆孔；4P03为相对码输出铆孔。

4TP01为码型变换后输出数据测量点；4TP02为编码时钟测量点。

2．以上实验设置的功能和各种参数也可根据学校要求定制。

表0-2“信道编码与ASK。

FSK。

PSK。

QPSK调制”拨码开关SW03状态设置与功能一览表表0-3“基带同步与信道译码模块”拨码开关25SW01状态设置与功能一览表注：译码模块25SW01第一位X为空位待用。

思考题第三章数字调制技术实验一FSK 传输系统实验1 、FSK 正交调制方式与传统的一般FSK 调制方式有什么区别? 其有哪些特点?一般FSK调制方式产生FSK信号的方法根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器中切换。

采用这种方法产生的波形在切换的适合相位是不连续的。

正交FSK调制方式产生FSK信号的方法是：首先产生FSK基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。

传统的FSK调制方式采用一个模拟开关在两个独立振荡器中间切换，这样产生的波形在码元切换点的相位是不连续的，而且在不同的频率下还需采用不同的滤波器，在应用上不方便。

采用正交调制的优点在于在不同的频率下可以自适应的将一个边带抑制掉，不需要专门设计滤波器，而且产生的波形相位也是连续的，从而具有良好的频谱特性。

2 、TPi03 和TPi04 两信号具有何关系？TPi03 和TPi04 分别是基带FSK 输出信号的同相支路和正交支路信号。

测量两信号的时域信号波形时将输入全 1 码（或全0 码），两信号是满足正交关系。

即：TPi03的信号与TPi04信号频率相同，相位相差90︒3、分析解调端的基带信号与发送端基带波形（TPi03）不同的原因？这是由于解调端和发送端的本振源存在频差，实验时可以将解调器模块中的跳线置于右端，然后调节电位器，可以看出解调端基带信号与发送端趋于一致。

4、（思考）为什么在全 0 或全 1 码下观察不到位定时的抖动？因为在全0全1码下接收数据没有跳变沿，译码器无论何时开始从译码均能正确译码，因此译码器无需调整，当然就看不到抖动了。

实验二BPSK 传输系统实验1、写出眼图正确的观察方法；对眼图的测试方法如下：用示波器的同步输入通道接收码元的时钟信号，用示波器的另一通道接在系统接收滤波器的输出端（例如I 支路），然后调整示波器的水平扫描周期（或扫描频率），使其与接收码元的周期同步。

这时就可以在荧光屏上看到显示的图型很像人的眼睛，所以称为眼图1）“眼睛”张开最大的时刻是最佳抽样时刻；（2）中间水平横线表示最佳判决门限电平；（3）阴影区的垂直高度表示接收信号振幅失真范围。

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：♦CMI编码输入数据（TPX01），输出编码数据（TPX05）示波器中下面的波形是输入数据。

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）编码输入（从第6位开始） 1 1 1 0 0 1 03.CMI码编解码波形测试用示波器观测如下数据：CMI编码输入数据（TPX01），CMI解码器输出数据（TPY07）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从11变为了10（图上看不清，当时从做看的）加错无错从11变为了10从11变为了10加错无错从11变为了105.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♦加错指示点（TPX06），检测错码检测点（TPY05）加错点对应的检错点闪动，说明并不是所有的错误都检查出来。

(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♦检测错码检测点（TPY05）(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♦输出编码数据（TPX05）(2)看输入数据和输出数据是否相同。

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, –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。

码型变换实验报告
码型变换实验报告是描述使用码型变换所获得的结果的一种实验报告，码型变换实验报告中包含了码型变换的具体步骤、新码的性能分析以及使用码型变换的目的等内容。

码型变换是指在一定的时间内，对已有的码信号进行改变，使其适应新的传输或接收系统等要求，并能够较好地传输数据信号。

为了使码型变换有效，必须先理解该码的特性，然后根据码的特性和新系统的要求，进行合理的变换。

一般情况下，码型变换实验报告将提供一下内容：
第一，码型变换的目的：码型变换的目的是根据新的系统要求，对原有的码型进行变换，以提高系统的性能。

第二，码型变换的步骤：码型变换的具体步骤一般有以下几步：（1）研究原有码制，弄清其特性；（2）根据新的系统要求，挑选最佳的码型；（3）对原有码信号进行码型变换；（4）测试新的码的性能，比较原有码的性能，以确定新码的性能提升情况；（5）将新码应用到新系统中。

第三，新码的性能分析：新码的性能比原码的性能有所提升，但具体提升情况应根据新码的特性和新系统的要求进行分析，以确定新码的性能提升情况。

第四，结论：实验结果表明，码型变换能够有效改善系统的性能，而且能够满足新系统的要求。

通过上述内容，可以看出，码型变换实验报告主要用于描述使用码型变换所获得的结果，包括码型变换的具体步骤、新码的性能分析以及使用码型变换的目的等内容。

码型变换实验报告的作用在于帮助研究者清楚地了解码型变换的效果，为采用码型变换提供科学的依据。

实验一码型变换实验一、基本原理在数字通信中, 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,基本结构如图所示。

干扰基带传输系统的基本结构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。

AMI :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,……。

HDB3:HDB 3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:先检察消息代码(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。

CMI :CMI 码是传号反转码的简称,其编码规则为:“ 1”码交替用“ 11”和“ 00”表示; “ 0”码用“ 01”表示。

BPH :BPH 码的全称是数字双相码,又称 Manchester 码,即曼彻斯特码。

它是对每个二进制码分别利用两个具有 2个不同相位的二进制新码去取代的码,编码规则之一是: 0→ 01(零相位的一个周期的方波1→ 10(π相位的一个周期的方波二、实验结果CMIBPHHDB3 AMI三、结果分析各码型波形如上所示, 我们发现许多波形产生了不同程度的畸变, 表现是幅值不是单一的水平线, 而成了曲线。

实验一、PCM编译码实验实验步骤1. 准备工作:加电后，将交换模块中的跳线开关KQ01置于左端PCM编码位置，此时MC145540工作在PCM编码状态。

2. PCM串行接口时序观察(1）输出时钟和帧同步时隙信号观测：用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和输出时钟信号(TP503）,观测时以TP504做同步。

分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等)。

（2) 抽样时钟信号与PCM编码数据测量:用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502）,观测时以TP504做同步.分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系.3。

PCM编码器（1) 方法一:(A）准备：将跳线开关K501设置在测试位置，跳线开关K001置于右端选择外部信号,用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）.（B）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。

分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系.分析为什么采用一般的示波器不能进行有效的观察。

（2）方法二：（A）准备：将输入信号选择开关K501设置在测试位置,将交换模块内测试信号选择开关K001设置在内部测试信号(左端）。

此时由该模块产生一个1KHz的测试信号，送入PCM编码器。

（B）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504)和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以内部测试信号(TP501）做同步（注意：需三通道观察）。

分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟的对应关系。

4。

PCM译码器（1）准备：跳线开关K501设置在测试位置、K504设置在正常位置，K001置于右端选择外部信号.此时将PCM输出编码数据直接送入本地译码器，构成自环。

通信原理实验指导书实验一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输出信号源PN15数据HDB3编码HDB3-A1电平变换CLK时钟HDB3-B1数据移位输出取绝对值缓存4bitHDB3-A2极性反变换HDB3输入时钟HDB3-B2信号检测译码时钟输入单极性码8#基带传输编译码模块数字锁相环法位同步BS2数字锁相环输入13#载波同步及位同步模块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。

源端口信号源：PN据)信号源：CLK 钟)模块8：TH1(HDB3输出)模块8：TH5(单极性码)模块13：TH5(BS2)模块8：TH7(HDB3输入)块模块13：TH7(数字锁相环输入)模块8：TH9(译码时钟输入)数字锁相环位同步提取提供译码位时钟将数据送入译码模模块8：TH4(编码输入-时提供编码位时钟目的端口模块8：TH3(编码输入-数连线说明基带信号输入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】。

通信原理实验报告学院：信息工程学院专业：通信工程学号：6姓名：李瑞鹏实验一 带通信道模拟及眼图实验一、实验目的1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；2、 掌握眼图观测的方法并记录研究。

二、实验器材1、 主控&信号源、9号、13号、17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、实验原理框图带通信道模拟框图2、实验原理框图带通信道是将直接调制的PSK 信号和经过升余弦滤波后调制的PSK 信号送入带通信道，比较两种状况的眼图。

然后，改变带通信道的带宽重复观测。

四、实验步骤概述：该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围，观测信道的眼图输出变化情况，了解和分析信道输出原因.1、关电，按表格所示进行连线。

2PSK 调制信号加升余弦滤波的带通信道模拟【250KHz~262KHz带通信道】。

3、此时系统初始状态为：PN15为8K。

4、实验操作及波形观测。

（1）以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点，观察输出眼图波形。

（2）调节17号板W1噪声幅度调节，调节噪声幅度，观察眼图波形变化。

17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。

（3）在主控菜单中改变带通信道频率范围，观察输出眼图变化，并分析原因。

五、实验报告1、完成实验并思考实验中提出来的问题。

2、分析实验电路工作原理，简述其工作过程。

3、整理信号在传输过程中的各点波形。

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。

武汉大学教学实验报告电子信息学院通信工程专业 2018 年 11 月 10 日实验名称基带传输实验指导教师姓名年级学号成绩（2）译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前后数据2TP1和译码后数据2TP9，观测编码前数据是否相同。

尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否相同。

BNRZ 码”，点击“基带设置”按钮，将基带数据编码开关的值。

用示波器通道 1 观测编码前基2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数64K”，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4（2）译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否相同。

尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否正确。

4．单极性归零码（RZ码）（2）译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否相同。

尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否正确。

5．密勒码（1）编码观测通过鼠标在编码码型中选择“miller 码”，点击“基带设置”按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值。

用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化。

将基带数据设置为：“15-PN”，“64K”，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4并记录波形。

同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否相同。

尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否正确。

6．成对选择三进码（PST码）（1）编码观测通过鼠标在编码码型中选择“PST 码”，点击“基带设置”按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值。

用示波器通道 1 观测编码前基带数2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化。

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。