CMI码型变换实验实验报告

码型变换实验实验十五码型变换实验一、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、HDB3码、CMI码、BPH码的波形。

2、观察全0码或全1码时各码型的波形。

3、观察HDB3码、AMI码的正负极性波形。

4、观察RZ码、AMI码、HDB3码、CMI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、信号源模块一块2、⑥号模块一块3、⑦号模块一块4、20M双踪示波器一台5、连接线若干四、实验原理（一）基本原理在数字通信中，有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输。

例如，在市区内利用电传机直接进行电报通信，或者利用中继方式在长距离上直接传输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，我们称它为基带传输系统，它的基本结构如图15-1所示。

干扰图15-1 基带传输系统的基本结构该结构由信道信号形成器、信道、接收滤波器以及抽样判决器组成。

这里信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的媒质（例如能够通过从直流至高频的有线线路等）；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；抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。

若一个变换器把数字基带信号变换成适合于基带信号传输的基带信号，则称此变换器为数字基带调制器；相反，把信道基带信号变换成原始数字基带信号的变换器，称之为基带解调器。

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。

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。

单极性基带波形就是一个典型例子。

再例如，一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取定时信号，而收定时信号又依赖于代码的码型，如果代码出现长时间的连“0”符号，则基带信号可能会长时间出现0电位，而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。

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。

目录1 技术指标 (1)2 基本原理 (1)2.1 CMI码原理分析 (1)2.2 编、解码设想及思路 (1)3 设计方案及功能分析 (2)3.1 方案一 (2)3.1.1 CMI编码 (2)3.1.2 CMI解码 (5)3.2 方案二 (8)3.2.1 CMI编码 (8)3.2.2 CMI译码 (10)3.3 方案比较 (11)4 CPLD时序和功能仿真 (11)4.1 采用实验二的CPLD时序和功能仿真 (11)5 硬件电路调试 (12)6 结论 (12)7 心得体会 (13)8 参考文献 (14)附录 (14)基带码型变换设计CMI码码型变换1 技术指标（1）设计CMI码的编译码电路；（2）输入信号为24位的周期NRZ码（3）编译码延时小于3个码元宽度2 基本原理我的课程设计选题是《基带码型变换设计——CMI码码型变换》，也就是设计电路实现CMI码的编码、解码过程。

电路设计的重点在于按照CMI码的编码规则实现基带码，也就是信源码的逻辑变换。

为了达到这个过程，我们需要先分析清楚CMI码的特点。

故基本原理这一部分我分为两部分进行阐述，分别是2.1CMI码原理分析；2.2编、解码设想及思路。

2.1 CMI码原理分析查阅《通信原理》（樊昌信著国防工业出版社第6版）可知CMI码相关信息如下；“CMI 码是传号反转码的简称，与双相码类似，它也是一种双极性二电平。

其编码规则是：“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示，CMI码易于实现，含有丰富的定时信息。

此外，由于10为禁用码组，不会出现三个以上的连码，这个规律可用来宏观检错。

该码已被ITU—T推荐为PCM四次群的接口码型，有时也用在速率低于8.448Mb/s的光缆传输系统中。

”2.2 编、解码设想及思路分析可知，其编码规则可以整理如下表1：表1 CMI编码规则在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OO 或11码，因而对输入1的状态必须记忆。

课程名称通信原理实验序号实验2实验项目基带信号的常见码型变换实验实验地点综B702实验学时 2 实验类型验证性指导教师刘瑶实验员刘桂英专业 _15电子信息工程___ 班级 2 学号2015864205 姓名何小仙2017年10月27日三、实验软硬件环境1、时钟与基带数据发生模块，位号：G2、20M双踪示波器1台四、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）1、在关闭系统电源的条件下，“时钟与基带数据产生器模块”插到底板插座上（位号为：G），具体位置可见底板右上角的“实验模块位置分布表”。

本模块的CPLD中集成了数字基带信号的码型的各种变换功能。

2、打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。

若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

3、根据前面介绍，设置不同的基带数据和编码类型，用示波器观测4TP01测量点码型变换后的波形，并与4P01（变换前）的波形进行比较。

4、实验完毕关闭电源，整理好实验器件。

五、测试/调试及实验结果分析1、RZ（单极性归零码）（1）将4SW02设置为“10000”，选择RZ（单极性归零码）模式；（2）用示波器同时观测4P01和4TP01，观察码型变换前的基带数据和码型变换后的数据。

RZ（单极性归零码）波形分析：由实验结果可知，单极性归零码的波形中，电脉冲的宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于码元长度的内总要回到零电平，所以称为归零码，单极性归零码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。

2、BNRZ（双极性不归零码）（1）将4SW02设置为“10001”，选择BNRZ（双极性不归零码）模式；（2）用示波器同时观测4P01和4TP01，观察码型变换前的基带数据和码型变换后的数据。

（变换后有一个码元的延时）BNRZ（双极性不归零码）波形分析：由实验结果可知，在双极性不归零码的波形中，二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正、负电平表示，由于它是幅度相等的极性相反的双极性波形，故当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。

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、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。

、实验内容1 .观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB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HDB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、HDB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．码型变换模块2．3．20M 双踪示波器一台4．一台频率计（可选）PC机（可选）一台5．6．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:1 0 1 0 0 1 1 0+ E -------- -------------- ------------------------------0 ------------------- ----------------------- -----------------------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：1 0 1 0 0 1 1 0+ E N n n n0 ------------------ ----------------------- _ --------------------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：1 0 1 0 0 1 1 0+ E -------- -------------- -------------------------------E ------ ----------------------- -----------------------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。

基带传输系统实验——CMI线路编码通信系统综合实验一、实验原理及电路组成框图为了让学生能比较全面的、牢固的掌握CMI编码的技术，加深了解CMI编码性能和用途，熟悉CMI线路编译码器在一个传输系统中的性能、作用及对相关通信业务的影响，本节实验将音乐和话音信号通过CMI线路编译码模块传输，测量CMI线路编译码器在传输信道有误码的环境下对数据和话音业务的影响。

本实验是在两路PCM时分复的基础上增加了CMI编码和译码模块，实验的系统连接框图如下图一所示。

两路信号在256K时钟控制下完成PCM编码工作，PCM编码统一选择“A律”编码方式。

编码后两路信号在模块8进行复用，模块8的FPGA工作时钟CLK为信号源提供的256K 时钟。

复用后的信号到模块6进行CMI编译码，模块6的拨码开关S1设置为“00100000”CMI编码。

编码之后的结果由DOUT1口输出。

译码时钟由模块7锁相环法位同步提取。

译码后的结果由NRZ-OUT口输出至模块8进行解复用，解复用所需帧同步信号由FPGA内部提供，位同步信号同为模块7锁相环法位同步提取。

解复用输出后到模块2进行PCM译码，译码后的两路信号交换后分别输出至耳机和喇叭。

二、实验前准备工作1、本实验在码型变换实验以及两路PCM时分复用基础上进行，先温习上述实验原理及内容。

2、熟悉本实验的电路原理、开关及各测试点的作用。

三、实验仪器1、L TE-TX-02E通信原理综合实验系统一台2、50MHz双踪示波器一台3、耳麦一副四、实验目的1、熟悉CMI编译码器在基带传输系统中位置及发挥的作用2、了解CMI码对通信系统性能的影响五、实验内容实验前的准备工作：在不加电的情况下，按照原理框图的加粗线连接各模块。

图1准备工作：1、将信号源模块上S4、S5都拨到“0111”,输出时钟信号为256K。

2、2号模块PCM编码方式选择A律。

3、6号模块S1设为“00100000”，进行CMI编译码。

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“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。

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。

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。

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。

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。

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。

CMI 线路编码通信系统综合实验一、 实验原理为了让学生能比较全面的、牢固的掌握CMI 编码的技术，加深了解CMI 编码性能和用途，熟悉CMI 线路编译码器在一个传输系统中的性能、作用及对相关通信业务的影响，本节实验将数据和话音业务通过CMI 线路编译码模块传输，测量CMI 线路编译码器在传输信道有误码的环境下对数据和话音业务的影响。

本实验是在本章实验二的基础上增加了CMI 编码和译码模块，实验的系统连接框图见图9.3.1所示。

二、 实验仪器1、 Z H5001通信原理综合实验系统 一台2、 20MHz 双踪示波器 一台3、 电话机二部三、 实验目的1、 熟悉CMI 编译码器在通信系统中位置及发挥的作用2、 了解CMI 码对通信系统性能的影响四、 实验内容准备工作：2#1#图9.3.1 CMI 线路编码系统测试组成框图（1）本实验在实验二基础上进行，先按实验二要求设置各选择开关；（2）将CMI编码模块内输入数据选择开关KX01设置在复接数据（Dt）位置，CMI 编码使能开关KX04设置在1_2位置（CMI_EN：左端），加错选择开关KX03设置在NO_N位置（右端），不加错码。

（3）将复接模块内的误码产生和m序列选择开关SWB02的设置为0001（E_SEL0、E_SEL1和M_SEL0拔下，M_SEL1插入），使传输信道无误码、m序列发生器输出m1序列码。

（4）将解复接模块内输入数据和时钟选择开关KB01、KB02设置CMI位置（中间），使终端信号经复接器、CMI编译码器、解复接器传输送入对端终端。

1.经CMI编译码系统传输的帧同步信号观测(1)首先用示波器同时观测复接模块帧同步指示测试点TPB07与解复接模块帧同步指示测试点TPB06波形，观测时用TPB07同步。

经CMI编译码模块传输后解复接模块帧同步指示波形在正常时应与发端帧同步指示波形同步。

如不同步请检查各跳线器设置位置是否正确，记录测试结果。

cmi实验报告Title: CMI Experiment ReportAbstract:The CMI (Cognitive and Mental Improvement) experiment was conducted to investigate the effects of cognitive training on mental performance. The experiment aimed to assess the impact of cognitive training on memory, attention, and problem-solving skills. The results of the experiment provide valuable insights into the potential benefits of cognitive training for improving mental abilities.Introduction:Cognitive training has gained increasing attention in recent years as a potential method for enhancing cognitive abilities and mental performance. The CMI experiment was designed to explore the effects of cognitive training on memory, attention, and problem-solving skills. The experiment involved a group of participants who underwent a series of cognitive training exercises over a period of six weeks. The participants' mental performance was assessed before and after the training to determine the impact of cognitive training on their cognitive abilities.Methodology:The CMI experiment involved a total of 50 participants, aged between 20 and 50 years. The participants were randomly assigned to either the cognitive training group or the control group. The cognitive training group underwent a series ofcognitive training exercises, including memory games, attention tasks, and problem-solving activities, for 30 minutes each day, five days a week, for six weeks. The control group did not receive any cognitive training and continued with their regular daily activities. Both groups underwent pre- and post-training assessments to measure their memory, attention, and problem-solving skills. Results:The results of the CMI experiment revealed significant improvements in the cognitive abilities of the participants who underwent cognitive training. The cognitive training group demonstrated a significant increase in memory retention, attention span, and problem-solving skills compared to the control group. The improvements were particularly notable in tasks that required complex cognitive processing and decision-making. The findings suggest that cognitive training can have a positive impact on mental performance and cognitive abilities.Discussion:The results of the CMI experiment support the potential benefits of cognitive training for improving mental performance. The findings indicate that cognitive training can enhance memory, attention, and problem-solving skills, which are essential for daily functioning and academic or professional success. The implications of these findings are significant, as they suggest that cognitive training may be a valuable tool for enhancing cognitive abilities and mental performance in various populations, including students, older adults, andindividuals with cognitive impairments.Conclusion:The CMI experiment provides valuable insights into the potential benefits of cognitive training for improving mental performance. The results of the experiment demonstrate that cognitive training can lead to significant improvements in memory, attention, and problem-solving skills. These findings have important implications for the development of cognitive training programs aimed at enhancing cognitive abilities and mental performance. Further research is warranted to explore the long-term effects of cognitive training and its potential applications in various populations.。

实验八码型变换实验一、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；掌握CMI码的编码规则熟悉CMI编译码系统的特性二、实验仪器JH5001通信原理综合实验系统一台20MHz双踪示波器一台函数信号发生器一台三、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。

1）AMI/HDB3码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。

光纤通信实验报告姓名：学号：班级：一、实验目的：1、熟悉m序列NRZ码、任意周期码产生原理以及光纤线路CMI编译码原理。

2．初步熟练Altera公司Maxplus II仿真平台的使用。

3．进一步熟悉数字电路设计技巧。

4．基本掌握如何进行CPLD的电路设计与仿真。

5．深入理解光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用方法。

二、实验内容：1. 学习使用Altera公司Maxplus II仿真平台进 行CPLD数字电路的设计与仿真。

2. 设计m序列NRZ码产生电路以及光纤线路CMI编译码电路。

m序列:伪随机序列;NRZ:不归零码;CMI编码规则: 0码: 011码: 00/11 交替;3. 通过CPLD仿真确保上述电路的正确设计。

4. 总结光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用。

三、实验要求A．实验过程要求1．基本要求：在MAX+plus II软件仿真环境中，1.1、 用绘制原理图的方法建立新工程，设计CPLD内部下述电路：15位m序列NRZ码的生成电路；CMI编码电路；CMI编码输入的选择电路：周期15位m序列与由周期15位二进制码表示的本组内某学号最后四位（前面可补零）分别选择作为CMI编码输入。

CMI译码电路（在实验室条件下使用统一系统时钟，输入为CMI编码输出）；1.2、对所做设计完成正确编译。

1.3、使用仿真环境完成信号波形仿真。

CPLD电路仿真的输入输出信号即各测试点。

数字信号要求如下：输入：电路的总复位信号：1路系统时钟信号（2M）：1路CMI编码选择信号：1路输出：周期15位m序列NRZ码：1路周期15位二进制四位学号：1路CMI编码输出信号：1路CMI译码输出信号：1路1.4、对仿真信号波形结果进行原理分析，发现可能的问题并加以解决得到正确的仿真结果。

四、实验步骤根据要求在MAX-plus中画出电路图实验原理图：输入：电路的总复位信号：1位；clr 系统时钟信号（2M） ：clkx2；CMI编码输入的选择信号：select；输出：周期15位m序列NRZ码：1位；m15周期15位二进制后四位学号：1位；xuehaoCMI编码输出信号：1位；MseqCMI译码输出信号：1位；decode其中学号生成电路为：周期15位m序列NRZ码生成电路为：CMI编码电路为：CMI译码电路模块为本人学号后四位是4004，改为15位二进制码后为0100000000000100。

课程: 通信原理码型变换实验报告系电子信息与计算机科学系专业电子信息科学与技术班级姓名学号指导教师实验地点学年学期2012-2013第二学期一、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、HDB3码、CMI码、BPH码的波形。

2、观察全0码或全1码时各码型的波形。

3、观察HDB3码、AMI码的正负极性波形。

4、观察RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。

三、实验模块1、通信原理0 号模块一块2、通信原理6 号模块一块3、通信原理7 号模块一块4、示波器一台四、实验原理I、基本原理在数字通信中，有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输。

例如，在市区内利用电传机直接进行电报通信，或者利用中继方式在长距离上直接传输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，我们称它为基带传输系统，它的基本结构如图15-1所示。

该结构由信道信号形成器、信道、接收滤波器以及抽样判决器组成。

这里信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的媒质（例如能够通过从直流至高频的有线线路等）；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；抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。

若一个变换器把数字基带信号变换成适合于基带信号传输的基带信号，则称此变换器为数字基带调制器；相反，把信道基带信号变换成原始数字基带信号的变换器，称之为基带解调器。

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。

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。

单极性基带波形就是一个典型例子。

再例如，一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取定时信号，而收定时信号又依赖于代码的码型，如果代码出现长时间的连“0”符号，则基带信号可能会长时间出现0电位，而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。

综合性、设计性实验设计报告院系：物理与电信工程学院专业：通信工程题目：CMI码编译码电路的设计与实现一、电路的基本工作原理及结构框图1、 CMI码简介根据CCITT建议，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，全称是传号反转（Coded Mark Inversion）码。

其编码规则是：当为“0”码时，用01表示，当出现“1”码时，交替用00和11表示。

它的优点是：（1）没有直流分量；（2）会频繁出现波型跳变，有很强的时钟分量，利于接受端对时钟信号进行恢复；（3）具有误码监测能力。

但它有因极性反转而引起的译码错误问题。

由于CMI码有上述优点，并且编、译码电路简单，容易实现，因此，在高次群脉冲终端设备中广泛作接口码型，在速率低于8448kb/s的光纤数字传输系统中也被建议作为线路传输码型。

国际电联（ITU）的G.703 建议中，也规定CMI码为PCM四次群的接口码型。

日本电报电话公司在32kb/s及更低速率的光纤通信系统中也采用CMI码。

2、 CMI码编译码电路的设计方案CMI编译码器主要由时钟源电路、序列发生器、CMI编码电路、CMI译码电路五部份组成，其设计框图如下图1所示：由图很清楚地可以看出，振荡器产生原始时钟信号，时钟源则产生各个部分所需要的时钟信号。

序列发生器产生伪随机序列信号，CMI编码器输出相应的CMI码流，进入译码器中，由译码器译出原始序列信号，从而完成CMI的编译码。

二、编、译码电路图1、编码器原理及电路图（1）“1”码编码器的设计原理由上描述可知，当输入“1”时，编码输出交替是“00”、“11”码，因而我们必须在电路中设置一个状态来记住上一次输入“1”是的编码状态，这我们想起了在数电中学习的D触发器。

D触发器的功能是当上升沿来临时，输出端Q将保持输入端D的状态。

当输入的NRZ码为“1”时，在U1A的3端就会输出正相时钟信号，此时D触发器输出状态将会在此时钟周期结束时（即出现“0”到“1”的突变的时候）进行一次状态翻转，从而完成对“1”码编码状态的记忆，同时实现“1”编码时“00”、“11”的交替出现。