AMI和HDB3码型变换试验.

ami hdb3码编译码实验报告AMI (Alternate Mark Inversion) 和 HDB3 (High Density Bipolar of Order 3) 码是一种常用的线路编码和解码方式，被广泛应用于数字通信系统中。

本实验报告将详细介绍AMI和HDB3码的编码和解码原理，并通过实验验证其正确性和可靠性。

一、实验目的本实验旨在通过编写AMI和HDB3码的编码和解码程序，加深对这两种编码方式的理解，并验证其在数字通信系统中的应用效果。

二、实验原理1. AMI码编码原理AMI码是一种基本的线路编码方式，它通过对二进制数据进行编码，使得连续的1和0之间交替出现正负电平。

具体编码规则如下：- 将二进制数据0编码为0电平；- 将二进制数据1编码为交替出现的正负电平。

2. AMI码解码原理AMI码的解码过程相对简单，只需要检测电平的正负即可。

具体解码规则如下：- 检测到正电平时，解码为二进制数据1；- 检测到负电平时，解码为二进制数据0。

3. HDB3码编码原理HDB3码是一种高密度双极性码，它通过对连续的0进行编码，实现数据的传输和时钟同步。

具体编码规则如下：- 将连续的0编码为连续的正负电平，其中正电平的个数取决于前一位的编码；- 当连续的0个数达到4个时，需要进行特殊处理，即通过插入一个“违例”来保持编码的高密度。

4. HDB3码解码原理HDB3码的解码过程较为复杂，需要根据前一位的编码和违例的位置进行判断。

具体解码规则如下：- 检测到正电平时，根据前一位的编码和违例的位置判断解码为0或1；- 检测到负电平时，根据前一位的编码和违例的位置判断解码为0或1。

三、实验步骤1. 编写AMI码的编码和解码程序，并进行测试。

首先生成一组随机的二进制数据，然后对其进行编码，并将编码结果输出。

接着将编码结果作为输入，进行解码，并将解码结果与原始数据进行比对，验证解码的正确性。

2. 编写HDB3码的编码和解码程序，并进行测试。

华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案第一篇：华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案AMI、HDB3码实验1、说明AMI码和HDB3码的特点，及其变换原则。

回答：AMI码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处；2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息，但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。

变换规则：二进码序列中“0”仍编为“0”；而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。

HDB3码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处；2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；3、可通过全波整流法提取时钟信息。

变换规则：(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。

这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。

2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同，为什么有这个差别。

回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。

原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零，因此输出的HDB3码有5个码位的延时。

3、用滤波法在信码中提取定时信息，对于HDB3码要作哪些变换，电路中如何实现这些变换。

回答:首先，对HDB3码进行全波整流，把双极性的HDB3码变成单极性的归零码，这个在电路上是通过整流二极管实现的；然后，把归零码经晶体管调谐电路进行选频，提取时钟分量；最后，对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。

电子信息工程系实验报告课程名称：现代通信原理成绩：实验项目名称：实验一 HDB3码型变换实验实验时间：2012.5.14指导教师（签名）：班级：电信092 姓名：李马元学号：910706203一、实验目的:1、理解二进制单极性码变换为AMI码的编码规则，掌握它的工作原理和实现方法；2、理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。

二、实验环境:HDB3码型变换实验模块；伪随机码发生器及误码仪；直流稳压电源 JWY-30-4；双踪同步示波器SR8；高频Q表；频谱分析仪；三、实验原理:1、传输码型在传输线路上通常采用AMI码和HDB3码。

1）、AMI码我们用“0”和“1”代表传号和空号。

AMI码的编码规则是“0”码不变，“1”码则交替地转换为+1和-1。

当码序列是1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1时，AMI码就变为：+1 0 0 -1 0 0 0 +1 -1 +1 0 -1。

这种码型交替出现正、负极脉冲，所以没直流分量，低频分量也很少。

这种码的反变换也很容易，在再生信码时，只要将信号整流，即可将“-1”翻转为“+1”，恢复成单极性码。

这种码未能解决信码中经常出现的长连“0”的问题。

2）、HDB3码这是一种4连0取代码。

当没有4个以上连“0”码时，按AMI规则编码，当出现4个连“0”码时，以码型取代节“0 0 0 V”或“B 0 0 V”代替4连“0”码。

选用取代节的原则是：用B脉冲来保证任意两个相邻取代节的V脉冲间隔“1”的个数为奇数。

当相邻V 脉冲间“1”码数为奇数时，则用“0 0 0 V”取代，为偶数个数时就用“B 0 0 V”取代。

在V脉冲后面的“1”码和“B”码都依V脉冲的极性而正负交替改变。

为了讨论方便，我们不管“0”码，而把相邻的“1”码和取代节中的B码用B1 B2……Bn表示，Bn后面为V，选取“0 0 0 V”或“B 0 0 V”来满足Bn的n 为奇数。

实验一AMI码、HDB3码编译码实验一、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、掌握HDB3码的编译规则。

二、实验原理1.AMI编译码实验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。

实验中是将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。

2、HDB3编译码实验HDB3译码需找到传号A，将传号和传号前3个数都清0。

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。

三、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、连接线若干四、实验步骤AMI编译码连线归零码实验S3 00111.示波器分别观测编码输入的数据TH3和TH11验证AMI编码规则2. 保持数据TH3的通道不变，测量中间测试点TP5\TH6观察基带码元的奇偶数位的变换波形。

3. 用示波器观测TP9和TP11观察比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。

AMI码对连0信号的编码、直流分量以及时钟信号提取观测S3 0011模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置为111100001.示波器观测模块8的TH3和TH112. 模块2的开关S1、S2、S3、S4拨为00000000 00000000 00000000 00000011观察。

模块2的拨动开关置为00111111 11111111 11111111 11111111，观察拨码过程中编码输入数据和编码输出数据波形的变化情况。

3.将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置0，观察记录波形再将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置1，观察记录波形。

《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。

姓名：学号：班级：第周星期第大节实验名称：HDB3码型变换一、实验目的1.掌握AMI编码规则，编码和解码原理。

2.掌握HDB3编码规则，编码和解码原理。

3.了解锁相环的工作原理和定时提取原理。

4.了解输入信号对定时提取的影响。

5.了解信号的传输时延。

6.了解AMI/HDB3编译码集成芯片CD22103。

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.HDB3码变换规则验证(1)通过KX02的设置，产生7位周期m序列。

用示波器观测如下数据：(3)拔除KD01，输入数据为全1码。

用示波器观测如下数据：(4)KD01跳线中间接地，输入数据为全0码。

用示波器观测如下数据：♦输入数据（TPD01），HDB3输出单极性码数据（TPD08）2.HDB3码译码和时延测试(2)KD01设置为M；通过KX02的设置，产生7位周期m序列；KP02设置在HDB3位置。

用示波器观测如下数据：输入数据（TPD01），HDB3译码输出数据（TPD07）8个时钟周期3.HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测(1)通过KX02的设置，产生7位周期m序列；KP02设置在HDB3位置；KD01设置为输入m序列；KD02分别设置为单极性码输出和双极性码输出。

用示波器观测如下数据：♦M序列，单极性码时同步时钟分量（TPP01）♦M序列，双极性码时同步时钟分量（TPP01）♦M序列，双极性码时放大后同步时钟分量（TPP02）(2)KD01设置为输入全1序列。

用示波器观测如下数据：♦全1序列时单极性码时同步时钟分量（TPP01）(3)KD01设置为输入全0序列。

用示波器观测如下数据：得到了正弦信号。

结论：●HDB3单极性码含有时钟分量；双极性码不含有时钟分量或是较少的时钟分量。

●HDB3码是否含有时钟分量与发送的序列无关，无论是M序列，全0码，全1码4.HDB3译码位定时恢复测量(1)通过KX02的设置，产生7位周期m序列；KP02设置在HDB3位置。

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。

通信系统原理实验姓名：季国盛学号：12221131班级：通信1212第11 周星期五第五大节实验名称：AMI/HDB3码型变换一实验目的1.掌握HDB3编码规则，编码和解码原理。

2.了解锁相环的工作原理和定时提取原理。

3.了解输入信号对定时提取的影响。

4.了解信号的传输时延。

二实验仪器1.通信原理综合实验系统2.双踪示波器三实验内容及步骤1.HDB3码型变换规则验证(1)通过设置，使编码模块工作在HDB3码方式，通过CMI编码模块内的m序列类型选择跳线开关KX02的设置，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。

①输入数据（TPD01）HDB3输出双极性码数据（TPD05）：得到结果显示如下：②通过观察分析可以看出：输入数据0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1HDB3 1 0 0 -10 0 1-1 0 0前一个周期内输入数据1 1 0 0 1 0 0HDB3 1 -1 0 0 1 0 0下一个周期内输入数据1 1 0 0 1 0 0HDB3 -1 1 0 0 -1 0 0通过观察和分析，可以看出HDB3码译码时是有延迟的③输入数据（TPD01），AMI输出单极性码数据（TPD08）得到显示结果如下：从显示结果可以得到：输入数据0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1HDB3单极性码数据0 0 -1 0 0-1 -1 0 0在一个周期内，输入数据：输入数据 1 1 0 0 1 0 0HDB3单极性码数据-1 -1 0 0 -1 0 0(2) 使输入数据端口悬空产生全1码，重复步骤（1）。

用示波器观测如下数据：①输入数据（TPD01），HDB3输出双极性码数据（TPD05）得到如下结果：输入数据 1 1 1 1 1HDB3双极性码数据-1 1-1 1-1可以看出，当输入全为1的时候，HDB3双极性码正负极性交替出现②输入数据（TPD01），HDB3输出单极性码数据（TPD08）得到结果如下:输入数据 1 1 1HDB3单极性码数据-1 -1 -1(3)使输入数据为全0码，重复步骤（1）。