通信原理实验 AMI HDB3 CMI码型变换波形图

通信原理实验报告班级: 组号:0６时间：20１5/11/1２成员:学号:实验三码型变换实验一、实验目的1、了解数字基带传输的常用码型。

２、掌握BPH、CMI、AＭI、HDB３四种典型传输码型的编码规则。

二、实验内容1、BPH码变换与反变换。

2、CＭI码变换与反变换。

3、ＡＭI码变换与反变换。

4、HDB3码变换与反变换。

三、实验仪器1、信号源模块一块2、码型变换模块一块3、20M双踪示波器一台四、实验步骤(若码型太长,示波器单张图片无法清晰显示，可调整至2~３张图片记录)1、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮,两个模块均开始工作。

(注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线)2、信号源模块的NRZ码型选择SW01~SW03拨码开关依次设置成本组同学的学号尾数的二进制码，例：陈欢，陈金洪，陈景鹏同学学号尾数是1，2,3,则他们SW01~SW03拨码开关依次设置成0000 0001，０00０0010，000０0０11B。

码速率选择拨码开关SW04、SW05设置为ＮRZ码速率为６Kbｐｓ。

3、实验连线如下：信号源模块码型变换模块“编码输入”NRZ————————NRZBＳ—————————BS２ＢS—————————2ＢS码型变换模块“编码输出”码型变换模块“解码输入”单极性码————————单极性码位同步—————————位同步双极性码————————双极性码4、ＢＰＨ码变换与反变换（１）码型变换模块的“码型选择”拨码开关ＳＷ0１拨为100０（BPH）。

(２)示波器双踪观测编码输入“NRＺ”与编码输出“单极性码”测试点，并记录图片为图１。

（3）示波器双踪观测编码输入“ＮRZ”与解码输出“NRＺ”，并记录图片为图2。

5、ＣＭI码变换与反变换(１）码型变换模块的“码型选择”拨码开关SW０１拨为0１00（CMＩ）。

计算机与信息工程学院验证性实验报告一、实验目的1、掌握单极性码、双极性码、归零码、非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同步时分复用信号的帧结构特点。

二、实验原理及方法本实验使用数字信源模块和AMI/HDB3编译码模块。

1、数字信源模块本模块有以下信号测试点及输出点：• CLK 晶振信号测试点• BS-OUT 信源位定时信号测试点/输出点• FS 信源帧定时信号测试点• NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码AK) 测试点/输出点•晶振CRY：晶体；U1：反相器7404•并行码产生器K1、K2、K3：8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U5、U6、U7：8位数据选择器4512而分频器、三选一、倒相器、抽样等单元由一片CPLD（Altera公司的EPM7 064芯片或其全兼容芯片－ATMEL公司的ATF1504AS）完成。

2. AMI/HDB3编译码模块本模块的原理框图如图1.6所示，电原理图如图1.7所示，图中NRZ-IN接信源模块的输出信号NRZ-OUT，BS-IN接信源模块的输出位定时信号BS-OUT，它们已在印刷电路板上连通。

模块内部使用+5V和-5V电压，其中-5V电压由-12V 电源经三端稳压器7905变换得到。

本模块有以下信号测试点：• NRZ 译码器输出信号测试点• BS-R 锁相环输出的位同步信号测试点• AMI-HDB3 编码器输出信号测试点• BPF 带通滤波器输出信号测试点• DET 整流器输出信号测试点三、实验内容及步骤1、熟悉数字信源模块和AMI/HDB3编译码模块的工作原理，接好电源线，打开实验设备电源开关。

2、用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。

将示波器置于外同步触发状态，用信源模块的FS信号作为示波器的外同步触发信号。

实验三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 HDB3 码的基本特征;3.熟悉 HDB3 码的编译码器工作原理与实现方法;4.根据测量与分析结果,画出电路关键部位的波形。

二．实验器材1.JH5001通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器3.函数信号发生器三．实验内容1.AMI码编码规则验证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。

(1)、将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02设置在2_3位置(右端),产生7位周期m序列。

用TPD01同步。

同时观测输入数据TPD01与AMI输出双极性编码数据TPD05波形,如图3、1所示;同时观测输入数据TPD01与AMI 输出单极性编码数据TPD08波形,如图3、2所示;(2)、将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02 设置在1_2 位置(左端),产生15 位周期m 序列。

用TPD01同步。

同时观测输入数据TPD01与AMI 输出双极性编码数据TPD05波形,如图3、3所示;同时观测输入数据TPD01与AMI 输出单极性编码数据TPD08波形,如图3、4所示。

图3、1 7位m序列双极性图3、2 7位m序列单极性图3、3 15位m序列双极性图3、4 15位m序列单极性分析:经过对上述波形的分析,输入与输出基本满足了AMI码编码规则,+1与-1交替出现。

且7位m序列与15位m序列对应的波形基本一致,只就是15位m 序列波形宽度变窄。

2.HDB3码变换规则验证(1)、将KD01设置在M位置,KD02设置在2_3位置,KD03设置在HDB3位置;(2)、将KX02设置在2_3位置,观测TPD01与TPD05波形及TPD08波形,用TPD01同步,分别得到7位m序列双/单极性波形图,如图3、5与图3、6所示; (3)、将KX02设置在1_2位置,重复上述测试步骤,可得到15位m序列双/单极性波形图,如图3、7与图3、8所示;(4)、使输入数据端口悬空产生全1码(方法同1),重复上述测试步骤,可得到全1码双/单极性波形图,如图3、9所示;(5)、使输入数据为全0码(方法同1),重复上述测试步骤,可得到全0码双/单极性波形图,如图3、10与图3、11所示。

适用标准文案实验一 HDB3码型变换实验一、实验目的1、认识几种常用的数字基带信号的特点和作用。

2、掌握 HDB3码的编译规则。

3、认识滤波法位同步在的码变换过程中的作用。

二、实验器械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、连结线若干三、实验原理1、 HDB3编译码实验原理框图信号源PN15数据HDB3HDB3-A1电平编码变换CLK时钟HDB3-B1数据移位取绝缓存HDB3-A2极性反变输出对值4bit换HDB3-B2时钟信号单极性码检测HDB3输出HDB3输入译码时钟输入8# 基带传输编译码模块数字锁相环法13# 载波同步及位同步模块BS2位同步数字锁相环输入HDB3编译码实验原理框图2、实验框图说明我们知道 AMI编码规则是碰到 0输出 0，碰到 1则交替输出 +1和-1 。

而 HDB3编码因为需要插入损坏位B，所以，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变成传号 A，其极性与前一个 A的极性相反。

若该传号与前一个 1的极性不一样，则还要将这 4个连 0的第一个 0变成 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办理后，获得HDB3-A1和HDB3-B1两路信号，再经过电平变换电路进行变换，进而得到HDB3编码波形。

相同 AMI译码只要将所有的± 1变成 1，0变成 0即可。

而 HDB3译码只要找到传号 A，将传号和传号前 3个数都清 0即可。

传号 A的辨别方法是：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，再经过译码办理，获得原始码元。

四、实验步骤实验项目一HDB3编译码（ 256KHz 归零码实验）概括：本项目经过选择不一样的数字信源，分别观察编码输入实时钟，译码输出实时钟，察看编译码延时以及考证HDB3编译码规则。

AMI／HDB3编译码实验一、实验原理及电路组成框图AMI码的全称是传号交替反转码。

这是一种消息代码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码的全称为三阶高密度双级性码。

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，当相邻符号之间有基数个非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的，符号的极性与前一非0符号的相反，并让后面的非0符号开始交替变化。

虽然HDB3码的编码规则比较复杂（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。

《通信原理》实验报告一、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、掌握HDB３码的编译规则。

4、了解滤波法位同步在码变换过程中的作用。

二、实验器材1、主控&信号源模块，2号、3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2、HDB3编译码实验原理框图四、实验步骤实验项目一AMI编译码（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。

时域波形：编码输出信号频谱：注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为编码输出的数据。

2、保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP5（AMI-A1），观察基带码元的奇数位的变换波形。

注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为AMI-A1。

3、保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP6（AMI-B1），观察基带码元的偶数位的变换波形。

注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为AMI-B1。

4、用示波器减法功能观察AMI-A1与AMI-B1相减后的波形情况，并与AMI编码输出波形相比较。

注：CH1（上面的波形）为AMI-A1，CH2（下面的波形）为AMI-B1，中间的波形为AMI-A1与AMI-B1相减后的情况。

5、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。

注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为译码输出的数据。

思考：译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？1个码元6、用示波器分别观测TP9（AMI-A2）和TP11（AMI-B2），从时域或频域角度了解AMI码经电平变换后的波形情况。

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…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。

HDB3AMI非归零码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-同极性的符号。

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)2.1MATLAB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。