通信原理数字信号源NRZ

中南大学数字通信原理实验报告课程名称：数字通信原理实验班级：学号：姓名：指导教师：实验一数字基带信号一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。

3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。

4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。

二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。

2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。

3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。

三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。

1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。

接好电源线，打开电源开关。

2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。

用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ 码特点。

3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。

仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。

（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI 端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。

上海工程技术大学通信原理综合实验报告学院电子电气工程学院专业电子信息工程班级学号022211117学生沈文杰指导教师赵晓丽一．验证性实验1.模拟信号源实验一、实验目的1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途2、观察分析各种模拟信号波形的特点。

二、实验内容1、测量并分析各测量点波形及数据。

2、熟悉几种模拟信号的产生方法、来源及去处，了解信号流程。

三、设计思想利用信号源模块和20M 双踪示波器进行模拟信号源实验。

主要测试点和可调器件说明如下：1、测试点2K同步正弦波：2K的正弦波信号输出端口，幅度由W1调节。

64K同步正弦波：64K的正弦波信号输出端口，幅度由W2调节。

128K同步正弦波：64K的正弦波信号输出端口，幅度由W3调节。

非同步信号源：输出频率范围100Hz～16KHz的正弦波、三角波、方波信号，通过JP2选择波形，可调电阻W4改变输出频率，W5改变输出幅度。

音乐输出：音乐片输出信号。

音频信号输入：音频功放输入点（调节W6改变功放输出信号幅度）。

2、可调器件K1：音频输出控制端。

K2：扬声器控制端。

W1：调节2K同步正弦波幅度。

W2：调节64K同步正弦波幅度。

W3：调节128K同步正弦波幅度。

W4：调节非同步正弦波频率。

W5：调节非同步正弦波幅度。

W6：调节扬声器音量大小。

四、实验方法1、用示波器测量“2K同步正弦波”、“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电位器W1，W2，W3可分别改变各正弦波的幅度。

参考波形如下：2、用示波器测量“非同步信号源”输出波形。

1）将跳线开关JP2选择为“正弦波”，改变W5，调节信号幅度（调节范围为0～4V），用示波器观察输出波形。

2）保持信号幅度为3V，改变W4，调节信号频率（调节范围为0～16KHz），用示波器观察输出波形。

3）将波形分别选择为三角波，方波，重复上面两个步骤。

3、将控制开关K1设为“ON”，令音乐片加上控制信号，产生音乐信号输出，用示波器在“音乐输出”端口观察音乐信号输出波形。

学校代码： 10128学号：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______实验类型：验证性□综合性□设计性□实验室名称：格物楼B座通信实验室102班级：电子09-1班学号：姓名：组别：同组人：成绩：实验日期： 2012/5/30预习报告一、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。

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。

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．连接线若干实验报告一、实验目的5．了解几种常见的数字基带信号。

6．掌握常用数字基带传输码型的编码规则。

二、实验内容3．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。

4．观察全0码或全1码时各码型波形。

7．观察HDB3码、AMI码、BNRZ码正、负极性波形。

8．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。

三、实验器材6．信号源模块7．码型变换模块8．20M双踪示波器一台9．频率计（可选）一台10．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：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。

实验四时分复用数字基带通信系统电子二班 044 陈增贤一、实验目的1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。

2.掌握位同步信号抖动、帧同步信号错位对数字信号传输的影响。

3.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接中的作用。

二、实验内容1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统，使系统正常工作。

2.观察位同步信号抖动对数字信号传输的影响。

3.观察帧同步信号错位对数字信号传输的影响。

4.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。

三、基本原理本实验要使用数字终端模块。

1. 数字终端模块工作原理：原理框图如图4-1所示，电原理图如图4-2所示(见附录)。

它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号，把两路数据信号从时分复用信号中分离出来，输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。

两个并行信号驱动16个发光二极管，左边8个发光二极管显示第一路数据，右边8个发光二极管显示第二路数据，二极管亮状态表示“1”，熄灭状态表示“0”。

两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。

延迟1延迟2整形延迟3FS-INBS-INS-INFD FD-7FD-15FD-8FD-16BD显示串/并变换串/并变换F2÷3并/串变换并/串变换D2B1F1D1SD-DBD显示B2图4-1 数字终端原理方框图延迟1、延迟2、延迟3、整形及÷3等5个单元可使串/并变换器和并/串变换器的输入信号SD 、位同步信号及帧同步信号满足正确的相位关系，如图4-3所示。

移位寄存器40174把FD 延迟7、8、15、16个码元周期，得到FD-7、FD-15、FD-8（即F1）和FD-16（即F2）等4个帧同步信号。

在FD-7及BD 的作用下，U65（4094）将第一路串行信号变成第一路8位并行信号，在FD-15和BD 作用下，U70（4094）将第二路串行信号变成第二路8位并行信号。

通信原理实验报告答案通信原理实验报告CPLD可编程数字信号发生器实验一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。

2、熟悉各种数字信号的特点及波形。

二、实验内容1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。

2、测量并分析各测量点波形及数据。

三、实验仪器1、通信原理0 号模块一块2、示波器一台四、实验原理1、CPLD数字信号发生器，包括以下五个部分：①时钟信号产生电路；②伪随机码产生电路；③帧同步信号产生电路；④NRZ码复用电路及码选信号产生电路；⑤终端接收解复用电路。

2、24位NRZ码产生电路本单元产生NRZ信号，信号速率可根据输入时钟不同自行选择，帧结构如下图所示。

帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16路为2路数据信号，每路8位。

此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。

LED亮状态表示1码，熄状态表示0码。

五、实验框图六、实验步骤1、观测时钟信号输出波形。

信号源输出两组时钟信号，对应输出点为“CLK1”和“CLK2”，拨码开关S4的作用是改变第一组时钟“CLK1”的输出频率，拨码开关S5的作用是改变第二组时钟“CLK2”的输出频率。

拨码开关拨上为1，拨下为0，拨码开关和时钟的对应关系如下表所示按如下方式连接示波器和测试点：启动仿真开关，开启各模块的电源开关。

1）根据表1-2改变S4，用示波器观测第一组时钟信号“CLK1”的输出波形；2）根据表1-2改变S5，用示波器观测第二组时钟信号“CLK2”的输出波形。

2、用示波器观测帧同步信号输出波形。

信号源提供脉冲编码调制的帧同步信号，在点“FS”输出，一般时钟设置为 2.048M、256K，在后面的实验中有用到。

按如下方式连接示波器和测试点：启动仿真开关，开启各模块的电源开关。

将拨码开关S4分别设置为“0100”、“0111”或别的数字，用示波器观测“FS”的输出波形。

3、用示波器观测伪随机信号输出波形伪随机信号码型为111100010011010，码速率和第一组时钟速率相同，由S4控制。

通信原理实验指导书信息工程系目录实验一数字信号源实验 (3)实验二数字调制实验 (7)实验三2ASK、2FSK数字解调实验..............................................1 7 实验四PCM编译码及TDM时分复用实验 (23)实验一数字信号源实验一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

2、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

3、掌握数字信号源电路组成原理。

二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、帧同步信号（FS）、位同步时钟（BS）。

2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。

3、学习电路原理图。

三、基本原理本模块是实验系统中数字信号源，即发送端，其原理方框图如图1-1所示。

本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。

帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。

此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。

发光二极管亮状态表示‘1’码，熄状态表示‘0’码。

本模块有以下测试点及输入输出点：∙ CLK-OUT 时钟信号测试点，输出信号频率为4.433619MHz ∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点，频率为170.5KHz ∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点,频率为7.1KHz∙ NRZ-OUT NRZ信号输出点/测试点图1-3为数字信源模块的电原理图。

图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关系如下：∙晶振CRY：晶体；U1：反相器7404∙分频器US2：计数器74161；US3：计数器74193；US4：计数器40160∙并行码产生器KS1、KS2、KS3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对应∙八选一US5、US6、US7：8位数据选择器4512∙三选一US8：8位数据选择器4512∙倒相器US10：非门74HC04∙抽样US9：D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。

w页码，1/14(W)确认(ACK)确认是向发送主机返回数据包，表示收到数据。

确认产生附加的网络通信量，降低了数据传送速率， 但是增加了传送数据的可靠性。

接收主机在接收了一定数量的数据包或者经过一定的时间间隔后，就会发 送确认消息。

非对称数字用户线(ADSL)考虑到用户在使用万维网时需要的宽带业务主要是从Internet网点下载多媒体信息，而向万维网网点 发送的信息仅需很小的带宽，因此，ADSL将上行和下行带宽做成不对称的。

这样既经济又能满足需求。

ADSL仍使用现有的一对用户线，只是在用户线两点各安装一个ADSL调制解调器。

该 ADSL调制解调器用频 分复用的方法，划分出三个频段。

最低的频段是 0至4kHz，用来传送传统电信号。

然后是20至50kHz的频 段，用来传送上行数字信息。

从150至500kHz或140kHz到1.100MHz则用于速率为1.5Mb/s或6.3Mb/s下行数 字信息的传送。

还有一种方案是使下行频段的低端与上行频段重叠，这样可使下行频段更宽，但这时必须 使用回波抵消技术。

ADSL主要采用两种调制技术。

一种是无载波振幅相位调制CAP(Carrierless Amplitude Phase)，另一种是 离散多音调制DMT(Discrete Multi-Tone)。

模拟信道(Analog channel)模拟信道是指适合于传输模拟信号的信道。

衰减(attenuation)在任何传输介质上，信号的强度都会随距离的增加而降低，可以用衰减来衡量一个信号在介质中传播 时的损失程度。

带宽(bandwidth)带宽是通信信道的频带宽度，是通信信道的频率上界与下界之间的差，是介质传输的能力的度量值， 通常以赫兹为单位计量。

波特(BAUD)波特是码元传输的速率单位，它说明每秒传多少个码元。

基带信号(base signal)未经调制的信号称为基带信号。

数字信号基带传输(baseband transmission of digital signal)在数字通信中并非所有通信系统都要经过调制，在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况 下，可以不经过调制和解调过程而让数字基带信号直接进行传输，我们称之为数字信号的基带传输。

课程名称：实验项目：实验地点：专业班级：学生姓名：指导教师：本科实验报告通信原理信号源实验学号：2012 年 6 月 16 日一、实验目的和要求：1.掌握频率连续变化的各种波形的产生方法。

2.掌握可变nrz码的产生方法。

3.理解帧同步信号与同步信号在整个通信系统中的作用。

4.熟练掌握信号源模块的使用方法。

二、实验内容：1.观察频率连接可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。

2.观察点频方法信号的输出。

3.观察点频正弦波信号的输出。

4.拨动拨码开关，观察码型可变nrz码的输出。

三、主要仪器设备：信号源模块一台；20m双踪示波器一台；pc机一台；连接线若干。

四、实验原理：信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。

1、模拟信号源部分：图1-1 模拟信号源部分原理框图模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波（频率变化范围100hz～10khz）、三角波（频率变化范围100hz～1khz）、方波（频率变化范围100hz～10khz）、锯齿波（频率变化范围100hz～1khz）以及32khz、64khz、1mhz的点频正弦波（幅度可以调节） 2. 数字信号源部分：数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、nrz码（可通过拨码开关sw103、sw104、sw105改变码型）以及位同步信号和帧同步信号。

绝大部分电路功能由u004（epm7128）来完成，通过拨码开关sw101、sw102可改变整个数字信号源位同步信号和帧同步信号的速率，该部分电路原理框图如图1-2所示。

图1-2 数字信号源部分原理框图晶振出来的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预置分频器分频，前一分频器分频后可得到1mhz、256khz、64khz、8khz的方波以及8khz的窄脉冲信号。

可预置分频器的分频比可通过拨码开关sw101、sw102来改变，分频比范围是1~9999。

分频后的信号即为整个系统的位同步信号（从信号输出点“bs”输出）。

通信原理编码
编码是指将信息转换为特定格式或规则的过程。

在通信原理中，编码是将要传输的信息转换为适合在通信信道中传输的信号的过程。

编码的目的是提高信号的质量和可靠性，减少错误和失真的发生，并最大限度地利用信道的带宽。

常见的编码方式包括以下几种：
1. 数字编码：将数字信号转换为二进制形式进行传输。

常见的数字编码方式包括二进制编码、格雷码等。

2. 数模转换：将模拟信号转换为数字信号的过程，便于数字设备处理和传输。

常见的数模转换方式包括脉冲编码调制（PCM）、脉冲幅度调制（PAM）等。

3. 模拟编码：将模拟信号转换为特定的编码形式进行传输。

常见的模拟编码方式包括频移键控调制（FSK）、相位键控调制（PSK）等。

4. 线码：将二进制数字序列转换为具有特定特性的信号形式，以便在传输中进行时钟恢复和错误检测。

常见的线码方式包括不归零编码（NRZ）, 曼彻斯特编码等。

5. 奇偶校验：用于检测和纠正信息传输中的错误。

常见的奇偶校验方式有奇偶校验位、循环冗余校验（CRC）等。

通过合适的编码方式，可以确保信息的准确传输和可靠性，提
高通信系统的性能。

不同的应用场景和需求会选择不同的编码方式，以满足信息传输的要求。