基带信号的常见码型变换实验

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 onplot(x,y2,'r-');legend('S(t)=sint+1/3sin3t','S(t)=sint+sin3t')figure(2)plot(x,y1);hold onplot(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 nono no得到数组xnXn （i ）是否=1num=num+1num 是否为偶数 得到数组xn 长度k i=1; num=0yn(i)=xn(i)yn(i)=xn(i)yn(i)= -xn(i)i 是否=k 得到数组yn i=i+12) 转换成HDB3码 思路：在AMI 码基础上1. 当出现第一个四个连0 时v=前一个非0数2. 当出现四个连0，v 和-v 交替出现3. 判断破坏脉冲是否成立，如果不成立四个连0的第一个0做相应变换（即添加B ） 以后的1也要取负得到v(1)是否是得到数组yni=1yn （i ）是否=0 num=num+1 num=0num 是否=4v=yn(i-4)否否否 否否得到数组yn i=1 sign=1 num=0yn （i ）是否=0num=num+1num 是否=4yh(i)=v(sign)sign 是否为偶数 yh(i)= -v(sign)yh(i)是否=yh(i-4) yh(i-3)=yh(i) yh(i:k)=Yh(i:k )i 是否=k 得到数组yhi=i+13) 转换成双相码思路:1．当出现0转换为01 2．当出现1转换为10；nono得到数组xn得到数组xn 长度kys(2i-1)=0;ys(2i-2)=1Xn(i)是否=0i=1ys(2i-1)=1;ys(2i-2)=0i 是否=k 得到数组ys i=i+14) 转换成密勒码 思路：1．当第一个数出现1时转换成10；否则转换为002．以后当出现1时对应的第一个码不变，第二个变化；当出现一个0对应的两个码元都不变；出现连0对应的两个码元都变化。

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。

实验1 基带信号的常用码型变换实验一、实验目的1．熟悉RZ 、BNRZ 、BRZ 、CMI 、曼彻斯特、密勒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．AMI/HDB3编译码模块，位号：F （实物图片如下）2．时钟与基带数据发生模块，位号：G3．20M 双踪示波器1台4．信号连接线3根三、实验工作原理（一）基带信号及其常用码型变换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。

0000E +1111 图1-1 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 1-2 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。

00001111E +0图 1-3 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。

00001111E +0E-图 1-4 双极性归零 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。

实验一AMI码型变换实验一、实验名称AMI码型变换实验二、实验目的了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。

掌握AMI码的编译规则。

了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。

三、实验仪器主控&信号源模块2号数字终端&时分多址模块8号基带编译码模块13号同步模块示波器四、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。

五、实验步骤实验项目一AMI编译码（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、登录e-Labsim仿真系统，创建实验文件，选择实验所需模块和示波器。

2、按表格所示进行连线。

3、运行仿真，开启所有模块的电源开关。

4、设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【AMI编译码】→【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。

5、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。

6、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。

（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。

（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。

基带传输常用码型及基带信号频谱实验一、实验目的1、熟悉通信基带信号功率谱基本原理2、熟悉SYSTEMVIEW软件的信号谱分析应用3、掌握使用SYSTEMVIEW软件生成最常用基带信号与数字双相传输码的基本方法二、实验原理：1、数字基带信号的频谱特性数字基带信号是随机的脉冲序列，只能用功率谱来描述它的频谱特性。

研究好数字基带信号的功率谱，就可以了解信号带宽，有无直流分量，有无定时分量。

这样才能选择匹配的信道，确定是否可提取定时信号。

经过合理假设下的严格数学推导，可以得到以下主要结论：（1）随机脉冲序列功率谱包括连续谱和离散谱；（2）单极性信号中有无离散谱取决于矩形脉冲的占空比，归零信号中有定时分量。

不归零信号中无定时分量。

0、1等概的双极性信号没有离散谱，即同时没有直流分量和定时分量。

（3）随机序列的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数G1(f)或G2(f)，通常以谱的第一个零点作为矩形脉冲的近似带宽，它等于脉宽τ的倒数。

2、传输系统发射与信道部分的基本结构如图2—1所示。

如果系统直接传送基带信号，称之为基带传输系统。

图2—1在基带传输系统中，系统的输入是数字基带信号，它不一定适合直接在信道中传输。

信道信号形成器的作用就是把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种变换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。

称此信号形成器为数字基带调制器；与此对应的，在接收端将信道基带信号变换成原始数字基带信号，称之为基带解调器。

3、数字基带调制器中的波形变换与码型变换在数字基带调制器中，波形变换后传输电波形常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲波形等。

最常用的是矩形脉冲波形，正如我们在前面通原软件实验一中介绍的几种波形。

上述各种波形在传输中都得到了实际应用。

在数字基带调制器中，码形变换后的传输码结构应具有下列主要特性：无直流分量，且低频分量少；便于提取定时信息；高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰；不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；具有内在的检错能力；编译码设备要尽可能简单，等等。

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的编码及解码功能。

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。

同时，编码后的速率增加一倍，因而整形输出必须有2倍的输入码流时钟。

一、实验目的及要求（1）知道JH5001A型通信原理综合实验系统的基本功能原理及使用方法；（2）知道数字示波器的使用方法等；（3）掌握二进制码变换为AMI/HDB3码的编码规则及基本特征；（4）理解HDB3码编译码器的工作原理和硬件实现方法；（5）通过测试关键点波形图，进行验证。

二、实验设备（1）JH5001A型通信原理综合实验系统；（2）数字、模拟双踪示波器。

三、实验原理(一) AMI/HDB3两种码型的编译码规则及优缺点1、AMI码的全称是传号交替反转码，这种码型实际上把二进制脉冲序列变为三电平的符号序列，代码0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替的变换为传输码的+1、-1。

其优点如下：（1）在“1”、“0”码不等概率情况下，也无直流成分，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）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；（3）全波整流后就能得到单极性码。

AMI码有一个重要缺点，即它可能出现长的连0串，会造成提取位定时信息的困难。

2、HDB3码（三阶高密度双极性码）HDB3码的编码规则为：（1）当没有≥4个连零时，HDB3码同AMI码；（2）当出现≥4个以上连零时，则将每四个连0化为一个小段，将用取代节B00V或000V取代4连零。

其中V称为破坏点，它是一个传号，破坏点极性交替；（3）当破坏点与其前一传号极性相同时，用000V代替四连零；当破坏点与其前一传号极性相异时，用B00V代替四连零，其中B与破坏点V同极性；（4）V与其后相邻的传号极性交替。

B码和V码各自都应始终保持极性交替变化的规律，以确保编好的码中没有直流成分；例如：(a)代码： 0 1 0000 1 1000 0 0 1 0 1(b)AMI码： 0 +1 0000 -1 +1000 0 0 -1 0 +1(c)加补信码 0 +1 000V+-1 +100V- 0 +1 0 -1(d)HDB3： 0 +1 000+1 -1 +1-100-1 0+10 –1HDB3码的译码却比较简单，同时它对定时信号的恢复是极为有利的。

实验一码型变换实验一、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。

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。

例如：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：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：⑤AMI码AMI码的全称是信号交替反转码，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。

实验四码型变换实验一、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、码型变换模块、20M双踪示波器（一台）、连接线（若干）四、实验原理1．编码规则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：1 0 1 0 0 1 1 0＋ERZ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＋EBNRZ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-EBRZ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-EAMI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。

实验报告20 年度春季学期数字通信原理课程名称实验一数字基带信号的码型实验名称实验1实验名称：数字基带信号码型实验目的：学会使用MATLAB，绘制基本的基带信号码型，分析其功率谱。

实验要求：1.绘制信息为11001011的常用码型（单极性不归零码、双极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码和差分曼彻斯特码）2.画出双极性信号的功率谱密度。

实验过程：首先我先从网上下载、安装了MATLAB，并熟悉了一下基本的操作方法，然后跟着老师给我们的实验指导书以及实验的PPT一步一步的进行了操作。

第一，我利用编写的代码绘制了单极性不归零码的码型第二，我绘制了双极性不归零码，将单极性不归零代码里的y((i-1)*t0+j)=0;中的0改为-1。

第三，我绘制了单极性归零码第四，我绘制了双极性归零码第五，我绘制了差分曼彻斯特码第六，我学会了绘制功率谱密度图像，并绘制出了双极性归零码的功率谱密度图像。

实验小结其实我下载MATLAB这个软件已经很久了，但是一直都没有真正的去使用过它，也可以说其实这个软件完全成为了我的电脑中的“僵尸软件”。

但是通过数据通信的这个实验虽然没有对这个软件达到精通的程度，但却让我真正学到了如何使用这个软件，也从另一个方面像我介绍了这个软件。

在实验中我也碰到了很多的困难，例如一开始不知道在哪里打代码而老师给的教学PPT也只是针对这我们实验室的电脑，所以我又自己上网找了一些学习的资料来辅助我学习使用这款软件。

虽然遇到了种种困难但最后还是在磕磕碰碰中完成了这次的实验并且我认为这次实验真的让我收获了很多课堂上不能学到的知识，增强了我对与课本上的知识的理解程度。

所以在实验下课时，我们都久久没有回过神来，恋恋不舍的离开了实验室，大家还在边走边讨论自己在实验时所遇到的困难，这种学习氛围我认为是上课所达不到的。

期待下一次的实验。

基带信号的常见码型实验代码基带信号的常见码型实验代码基带信号是指没有经过调制的信号，通常是模拟信号。

在数字通信中，为了传输数字信息，需要将数字信号转换成基带信号，并进行调制。

常见的基带码型有矩形脉冲、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、Miller编码等。

本文将介绍这些基带码型的实验代码。

1. 矩形脉冲矩形脉冲是一种最简单的基带码型，其波形为一段宽度为T的方波。

在MATLAB中，可以使用以下代码生成矩形脉冲：t = linspace(0, 1, 1000);x = square(2*pi*t);其中linspace函数用于生成0到1之间1000个等间距的数值，square函数用于生成矩形波。

2. 曼彻斯特编码曼彻斯特编码是一种常用的基带码型，其波形由两个相反极性的方波组成。

在MATLAB中，可以使用以下代码生成曼彻斯特编码：t = linspace(0, 1, 1000);x = zeros(1, length(t));for i=2:length(t)if sin(4*pi*t(i)) > sin(4*pi*t(i-1))x(i) = 1;elsex(i) = -1;endend其中，使用sin函数生成一个频率为4Hz的正弦波，并通过比较相邻两个时刻的正弦值来确定输出的方向。

3. 差分曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码是一种改进的曼彻斯特编码，其波形由两个相反极性的方波组成，但是在每个位周期的中间点处发生变化。

在MATLAB 中，可以使用以下代码生成差分曼彻斯特编码：t = linspace(0, 1, 1000);x = zeros(1, length(t));for i=2:length(t)if sin(4*pi*t(i)) > sin(4*pi*t(i-1))if i > length(t)/2x(i) = -x(i-1);elsex(i) = x(i-1);endelseif i > length(t)/2x(i) = x(i-1);elsex(i) = -x(i-1);endendend其中，通过比较相邻两个时刻的正弦值来确定输出的方向，并在每个位周期的中间点处发生变化。

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。

实验 15 码型变换一、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、实验工作原理1.码型变换原则在实际的基带传输系统中，在选择传输码型时，一般应考虑以下原则：(1).不含直流，且低频分量尽量少；(2).应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号； (3).功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；(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).具有内在的检错能力，即码型具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观检测；(6).编译码简单，以降低通信延时和成本。

2.常见码型变换类型(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，如下图所示。

单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号。

图 15-1 单极性不归零码示意图(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，如下图所示，当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。

图 15-2 双极性不归零码(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，如下图所示。

单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。

图 15-3 单极性归零码(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，如下图所示。

图 15-4 双极性归零码(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，如下图所示。

例如：图 15-5 曼彻斯特编码(6)密勒码米勒（Miller）码又称延迟调制码，它是双向码的在一种变形。

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 0001，0000 0010，0000 0011B。

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）。

基带信号的常见码型变换实验实验2 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。

3. 掌握本模块中数字信号的产⽣⽅法，了解ALTERA 公司的CPLD 可编程器件EPM240；4．了解本模块在实验系统中的作⽤及使⽤⽅法；⼆、实验仪器1．时钟与基带数据发⽣模块，位号：G2．20M 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。

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。

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。

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。

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。