通信原理报告 数字基带信号HDB3码型编码转换实现
HDB3码型变换实验.
5、解码部分 解码电路完成恢复位定时再生码的功能， 原理框图如图5－4所示，各部分功能如 下：
IN
HDB3
单 一 双 极 性 变 换 电 路
判 决 电 路
破 坏 点 检 测 电 路
去 除 取 代 电 路
位 定 时 恢 复 电 路
位 定 时
图5－4 解码部分的原理方框图
(1) 双—单极性变换电路 传输线来的HDB3码加入本电路，输入端与外线路匹 配，经变压器将双极性脉冲分成两路单极性的脉冲。 (2) 判决电路 本电路选用合适的判决电平以去除信码经信道传输 之后引入的干扰信号。信码经判决电路之后成为半占空 （请思考为什么要形成半占空码？）的两路信号，相加 后成为一路单极性归“0”信码，送到定时恢复电路和信 码再生电路。 (3) 破坏点检测电路 本电路输入B＋和B－两个脉冲序列。由HDB3编码 规则已知在破坏点处会出现相同极性的脉冲，就是说这 时B＋和B－不是依次而是连续出现的，所以可以由此 测出破坏点。本电路在V脉冲出现的时刻有输出脉冲。
1.0
非 归 零 码
HDB3
归一化功率谱
AMI
0.5
0.5
fT
1.0
图5－2 HDB3码的频谱示意图
4、编码部分 编码电路接收终端机来的单极性归零信码，并把这种 变换成为HDB3码送往传输信道。编码部分的原理框图 如图5－3所示，各部分功能如下所述： 单极性信码进入本电路,首先检测有无四连“0”码。没 有四连“0”时，信码不改变地通过本电路；有四连“0” 时，在第四个“0”码出现时，将一个“1”码放入信号 中，取代第四个“0”码，补入“1”码称为V码。
三、基本原理
通信原理第一次HDB3码实验报告
通信原理第一次HDB3码实验报告本次实验旨在学习和实践HDB3编码的原理及其应用。
HDB3码是一种高密度双极性3级编码，用于数字通信中的数据传输，其特点是可以减少直流成分，防止信号中断和错误的传输。
本次实验中，我们使用MATLAB软件设计HDB3编码并进行模拟实验，以下为实验报告。
一、实验目的1.了解HDB3编码的工作原理和编码规则；2.掌握HDB3编码技术和MATLAB软件的基本操作；3.理解HDB3编码在数字通信中的应用原理和优势。
二、实验内容3. HDB3编码模拟实验三、实验步骤HDB3码是一种高密度双极性3级编码，它的主要优点在于可以消除直流偏移，减少时钟重锁等问题。
HDB3编码的基本原则是：在数字信号中，若连续4个0或1出现，则在此处插入一个V或B码，这些码用来代替原始的0或1。
V码和B码都是双极性的，它们代表的数字是0。
在V码和B码之间，根据前一段传输信号的正负，可以将两段HDB3码变成相反的极性。
我们编写了一个MATLAB程序，用于模拟HDB3编码的过程。
我们将二进制信号输入，通过程序实现编码和解码。
程序的实现过程如下：(1) 输入二进制信号(2) 对连续的四个0或1替换为B或V码(3) 在HDB3码串中出现连续的0时，判断前一段码的极性，根据正负变换符号。
(4) 解码，将B或V码还原成原来的0或1。
在编码过程中，我们还设计了各种情况的测试数据，包括连续0、连续1、多个数据0后有一个1或多个数据1后有一个0等情况。
通过这些测试数据，我们验证了HDB3编码在数字通信中的稳定性和可靠性。
四、结果分析我们通过实验了解了HDB3编码的原理和应用，编写了MATLAB程序模拟了编码和解码的过程。
通过对各种情况的测试，我们验证了HDB3编码在数字通信中的优越性，包括减少直流成分、防止信号中断和错误的传输等。
五、实验总结。
hdb3码型变换实验实验报告
hdb3码型变换实验实验报告
HDB3码型变换实验实验报告
实验目的：
通过实验掌握HDB3码型变换的原理和方法，了解其在数字通信中的应用。
实验设备：
1. 信号发生器
2. 示波器
3. HDB3编码解码器
实验原理：
HDB3码（High Density Bipolar of Order 3）是一种常用的数字信号编码方式，
它通过对传输的二进制数据进行编码，实现了数据的高密度传输和抗干扰能力。
HDB3码的编码规则是在传输的数据中插入特定的控制比特，通过对控制比特
的处理，实现了数据的传输和恢复。
实验步骤：
1. 将信号发生器的输出连接到HDB3编码解码器的输入端，将HDB3编码解码
器的输出连接到示波器。
2. 设置信号发生器的输出频率和幅度，生成一个二进制数据序列。
3. 将生成的二进制数据序列输入到HDB3编码解码器中，观察编码后的信号波形。
4. 调整信号发生器的频率和幅度，再次观察编码后的信号波形。
5. 通过对比编码前后的信号波形，分析HDB3码型变换的效果和特点。
实验结果：
经过实验，我们观察到HDB3码型变换后的信号波形具有较高的密度和较好的抗干扰能力。
在不同频率和幅度下，HDB3码型变换都能有效地保持数据的传输质量。
通过对比实验结果，我们进一步了解了HDB3码型变换在数字通信中的重要性和应用价值。
结论：
HDB3码型变换实验通过实际操作和观察，使我们更加深入地理解了数字信号编码的原理和方法。
掌握了HDB3码型变换的应用技巧，为我们今后在数字通信领域的工作提供了重要的参考和指导。
1.数字基带信号与AMI,HDB3编译码-通信原理实验报告
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。
通信原理实验 HDB3码型变换 实验报告
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。
通信原理实验12 AMI HDB3编译码过程实验
实验十二 AMI / HDB3编译码过程实验实验内容1.AMI/HDB3码型变换编码观察实验2.AMI/HDB3码型变换译码观察实验一. 实验目的1.熟悉AMI / HDB3编译码的工作过程。
2.观察AMI / HDB3码型变换编译码电路的测量点波形。
二. 实验工作原理在分析HDB3数字基带信号传输及HDB3码型变换线路编译码工作原理之前，首先对本实验电路中使用的HDB3专用集成电路CD22103芯片作一介绍：（一） HDB3专用集成电路CD221031.引脚功能说明第1脚：NRZ I —发端非归零码输入脚欲需进行HDB3编码的非归零输入数据，它被编码时钟CP1的下降沿定位。
第2脚：CP1—发端编码时钟输入脚对NRZ I数据编码的输入时钟。
第3脚：AMI／HDB3—码变换方式选择输入脚，若AMI / HDB3=L，为NRZ－AMI编译码；若AMI／HDB3＝H,为HDB3编译码。
第4脚：NRZ O —收端非归零码输出脚译码后非归零数据，它定位于CP2上升沿。
第5脚：CP2 —收端解码时钟输入脚对AIN、BIN数据进行解码的时钟信号。
第6脚：SET —输入HDB3码连零告警置位端。
第7脚：AIS — HDB3码连零告警输出端。
当SET ＝ L时，译码计数器清零，此后若AIS=L，表示前段在SET = H期间译码过程中出现不少于3个“0”；若AIS=H，表示出现少于3个“0”。
当SET = H时，使译码计数器工作，进行连“0”统计。
第8脚：GND —地。
第9脚：ERR —收端误码检测输出端、它一违犯HDB3编码规律为标准，统计接收HDB3码的错误情况。
若HDB3码出现同极性的3个“1”时，则ERR = H。
第10脚：CP3 —收端时钟输出端提供为位同步需要的时钟信息，若LTE = L，CP3 = AIN+BIN；68若LTE = H，则 CP3 = OUT1+OUT2第11脚：AIN —解码输入端（＋）第12脚：LTE —工作自环控制输入脚自环/工作控制信号，当：LTE = L，为正常工作状态，编解码器独立，异步地工作：当LTE = H，内部将OUT1与AIN，OUT2与BIN短接，CP3 = OUT1+OUT2 ，电路处于环路测试状态，此时NRZ相对于NRZ0延时6.5个时钟周期。
hdb3编译码实验报告
hdb3编译码实验报告HDB3编码解码实验报告引言：在通信领域中，编码和解码是非常重要的技术之一。
HDB3编码是一种高密度双极性三零编码，常用于数字通信中。
本实验旨在通过实际操作，深入理解HDB3编码的原理和实现方法，并通过编码解码实验验证其正确性和可靠性。
一、实验目的1. 了解HDB3编码的原理和特点；2. 掌握HDB3编码的实现方法；3. 熟悉HDB3解码的过程；4. 验证HDB3编码解码的正确性和可靠性。
二、实验原理HDB3编码是一种基于替代零的编码技术，它通过将连续的零位转换为特定的极性和非零位，以提高传输效率和抗干扰能力。
HDB3编码的原理如下：1. 连续的零位转换：将连续的四个零位编码为一个非零位，以避免传输线上出现过长的零序列，减少时钟同步问题。
2. 替代零：将连续的零位替换为特定的极性，使得传输线上始终存在正负极性的变化，减少直流偏移。
三、实验步骤1. 实现HDB3编码器：根据HDB3编码规则，编写编码器程序，将输入的二进制数据流转换为HDB3编码序列。
2. 实现HDB3解码器：编写解码器程序，将HDB3编码序列还原为原始的二进制数据流。
3. 编码解码实验：将一组二进制数据输入编码器，得到对应的HDB3编码序列，然后将该编码序列输入解码器，还原为原始的二进制数据流。
4. 验证结果：比较解码器输出的二进制数据流与输入的原始数据流是否相同，以验证编码解码的正确性和可靠性。
四、实验结果与分析经过多次实验，编码解码结果均正确，验证了HDB3编码解码的正确性和可靠性。
HDB3编码在传输过程中有效地减少了零序列的出现，提高了传输效率和抗干扰能力。
同时，由于替代零的引入，HDB3编码能够保持传输线上的正负极性变化，减少了直流偏移的问题。
五、实验总结通过本次实验，我深入理解了HDB3编码的原理和实现方法。
HDB3编码是一种常用的编码技术，能够有效地提高数字通信的可靠性和传输效率。
在实际应用中，我们可以根据通信系统的需求选择合适的编码方式，以满足不同的传输要求。
通信原理实验1：数字基带信号的码型变换实验
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。
通信原理报告 数字基带信号HDB3码型编码转换实现
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。
HDB3码型变换实验报告
HDB3码型变换实验报告实验报告：HDB3码型变换实验摘要：本实验通过使用HDB3编码技术实现了二进制数据的高密度编码和解码。
通过此实验，我们了解了HDB3编码的原理和过程，并验证了其在数据传输中的有效性和稳定性。
一、引言HDB3码型（High Density Bipolar Three Zero）是一种高密度双极三零编码方法，主要用于在数字通信系统中将二进制串转换为双极信号传输。
HDB3码型通过对数据串进行特定规则的编码，使得传输的信号中没有长时间的直流成分，从而提高了信号的稳定性和抗干扰性。
本实验通过编写程序，模拟HDB3编码过程，并通过软件实现数据的编码和解码。
二、实验原理1.编码过程HDB3编码过程中，每四个连续的0通过特定规则映射为一个与前面信号相反的双极信号，并在此信号的前后分别插入额外的零信号。
具体编码规则如下：-如果输入数据位为1，则保持信号不变。
-如果输入数据位为0，并且前面连续的0的个数为偶数，则将该输入数据位变换为与前面信号相反的双极信号。
-如果输入数据位为0，并且前面连续的0的个数为奇数，则将该输入数据位变换为与前面信号相同的双极信号，并在这个信号的前后分别插入额外的零信号。
2.解码过程HDB3解码过程中，根据出现的信号序列对双极信号进行解码，并还原为二进制数据串。
具体解码规则如下：-如果连续出现的双极信号为0，则输出0。
-如果连续出现的双极信号为正或负信号，则输出1，并通过观察插入的零信号个数来判断是否需要进行数据位反转。
三、实验步骤1.编写HDB3编码程序，实现编码过程。
2.编写HDB3解码程序，实现解码过程。
3.设计测试数据，包括正常数据和噪声数据，用于验证编码和解码的有效性和稳定性。
4.运行编码程序，将测试数据进行编码，并输出编码结果。
5.运行解码程序，将编码结果进行解码，并输出解码结果。
6.对比解码结果与原始数据，验证编码和解码的正确性。
四、实验结果经过实验，我们得到了准确的编码和解码结果，与原始数据完全一致。
hdb3码型变换实验报告
hdb3码型变换实验报告HDB3码型变换实验报告引言：HDB3码型是一种高密度双极性三零码，广泛应用于数字通信系统中的信号编码。
本实验旨在通过对HDB3码型的变换过程进行实际操作，深入理解其原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，掌握HDB3码型的变换过程，并了解其在数字通信系统中的应用。
二、实验原理HDB3码型是一种基于双极性三零码的信号编码方式。
它的原理是通过对信号进行特定规则的变换，将原始数据转换为HDB3码型。
在HDB3码型中，每个数据位通过特定规则的变换后，可以表示为正脉冲、负脉冲或无脉冲。
这种编码方式可以有效地降低传输线上的直流成分，并提高传输效率。
三、实验步骤1. 准备实验设备：计算机、信号发生器、示波器等。
2. 连接信号发生器和示波器，并设置合适的参数。
3. 打开计算机上的信号发生器软件，并选择HDB3码型。
4. 输入原始数据，并观察示波器上的信号波形。
5. 分析示波器上的波形，观察HDB3码型的变换规律。
6. 记录实验数据，并进行数据分析。
四、实验结果与分析通过实验操作，我们成功地将原始数据转换为HDB3码型，并观察到了信号波形的变化。
根据实验数据和示波器上的波形，我们可以得出以下结论：1. HDB3码型的变换规律：根据HDB3码型的规则，连续两个零位之间的脉冲数目不能超过三个。
当连续两个零位之间的脉冲数目为偶数时，HDB3码型中会插入一个反向脉冲，以保持脉冲数目为偶数；当连续两个零位之间的脉冲数目为奇数时，HDB3码型中会插入一个反向脉冲，并使其后的一个脉冲变为无脉冲，以保持脉冲数目为偶数。
2. HDB3码型的优点：HDB3码型通过特定的编码规则，使得信号波形中的直流成分降低，从而提高了传输效率。
同时，HDB3码型具有较好的抗噪声性能，能够有效地减少传输过程中的误码率。
3. HDB3码型的应用：HDB3码型广泛应用于数字通信系统中，特别是在高速传输环境下。
它可以用于数字电话网络、数字广播、数字电视等领域，有效地提高信号传输的可靠性和稳定性。
HDB3编码实验报告
HDB3编码与译码实验一、实验前准备工作（1）预习本实验的相关内容（2）熟悉实验箱面板分布及测试孔位置，定义本实验相关模块的跳线状态。
（3）实验前重点掌握的内容：HDB 3 编码和解码原理、定时提取原理（4）思考 HDB 3输出波形应该什么样、编码输入和解码输出波形相位应该相同吗、本实验用到哪几个模块及每个模块的主要作用是什么。
二、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）了解信号的传输延时。
（5）了解HDB3编译码集成芯片CD22103。
三、实验仪器（1）ZH5001A通信原理综合实验系统一台（2）（2）20MHZ双踪示波器一台四、基本原理1.HDB3编译码电路在通信原理综合试验箱中，采用了CD22103专用芯片（UD01）实现HDB3码的编译码实验。
在该电路模块下，没有采用复杂的线圈耦合的方法来实现HDB3码字的转换，而是采用运算放大器（UD02）完成对HDB3输出进行电平变换。
变换输出为双极性码或单极性码。
HDB3编译码系统组成如图一：CD22013集成电路进行HDB3编译码。
当它第三脚接+5V时为HDB3编译码器。
编码时，需要输入NRZ码及时钟信号，CD22103编码输出两路并行信号+HDB3out（15脚TPD03）和-HDB3out（14脚TPD04），它们都是半占空比的正弦冲信号，分别与HDB3码的正极信号及负极信号相对应，这两路信号通过一个差分放大器（UD02A）后，得到HDB3。
通过由运算放大器的相加器（UD02B），输出HDB3码的单极性码输出。
译码时，需将HDB3码变换成两路单极性信号分别送到CD22103的第11、13脚，此任务由双/单变换电路来完成。
通常译码之后TPD07与TPD01的波形应一致，但由于当前的输出HDB3码字可能与前四个码字有关，因此HDB3的编译码时延较大。
在实用的HDB3编译码电路中，发端的单/双极性变换器一般由变压器完成；收端的的双/单极性变换器一般由变压器、比较器完成。
通信原理实验-HDB3
定时恢复：由异或门完成归零码变换再经晶体管调谐选频提取时钟分量，最后由7404判决，整形产生位定时。如图3.6所示。
三、实验内容和数据记录
A、AMI码实验
K9、K10置AMI
1． K1一K8置10011100，测量P12、P22，观察AMI码变换规则，P22与P30比较，测量P30归零码变换波形。测量译码P31时钟提取波形，测量整形后CP3波形。注意时钟移位是用靠谐振回路失谐产生。
(一)传输码型的选择
在选择传输码型时，要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。归结起来， 传输码型的选择，要考虑以下几个原则:
1．传输信道低频截止特性的影响
在电缆信道传输时，要求传输码型的频谱中不应含有直流分量，同时低频分量要尽量少。原因是PCM端机，再生中继器与电缆线路相连接时，需要安装变压器，以便实现远端供电(因设置无人站)以及平衡电路与不平衡电路的连接。
图3.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用，以保护局内设备。
由于变压器的接入，使信道具有低频截止
特性，如果信码流中存在直流和低频成分，
则无法通过变压器，否则将引起波形失真。
2．码型频谱中高频分量的影响
一条电缆中包含有许多线对，线对间由于 Nhomakorabea电磁辐射而引起的串话是随着频宰的升高而加剧，
通信原理实验报告（8份）
通信原理实验报告(8份)姓名：学号：通信原理实验报告姓名：姓名：学号：实验一HDB3码型变换实验一、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HDB3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。
二、实验器材主控&信号源、2号、8号、13号模块双踪示波器连接线三、实验原理1、HDB3编译码实验原理框图各一块一台若干姓名：学号：HDB3编译码实验原理框图2、实验框图说明我们知道AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。
而HDB3编码由于需要插入破坏位B，因此，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变为传号A，其极性与前一个A的极性相反。
若该传号与前一个1的极性不同，则还要将这4个连0的第一个0变为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处理后，得到HDB3-A1和HDB3-B1两路信号，再通过电平转换电路进行变换，从而得到HDB3编码波形。
同样AMI译码只需将所有的±1变为1，0变为0即可。
而HDB3译码只需找到传号A，将传号和传号前3个数都清0即可。
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。
实验框图中译码过程是将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。
四、实验步骤姓名：学号：实验项目一HDB3编译码（256KHz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HDB3编译码规则。
1、关电，按表格所示进行连线。
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【HDB3编译码】→【256K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。
姓名：学号：3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。
4、实验操作及波形观测。
hdb3码型变换实验实验报告
hdb3码型变换实验实验报告HDB3码型变换实验实验报告引言：HDB3码型变换是一种常用的数字信号处理技术，用于在数字通信中传输数据。
本实验旨在通过实际操作，探索HDB3码型变换的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操纵，了解HDB3码型变换的基本原理和应用，掌握其编码和解码的过程，并通过实验验证其正确性和可靠性。
二、实验原理HDB3码型变换是一种常用的数字信号处理技术，用于在数字通信中传输数据。
它通过对原始数据进行编码，将其转换为特定的信号格式，以便在传输过程中保持信号的稳定性和可靠性。
HDB3码型变换的原理基于两个基本概念：零值替代和脉冲宽度调制。
在HDB3编码中，连续的零值被替换为特定的非零值，以保持传输信号的直流平衡。
同时，脉冲宽度调制技术用于保持信号的稳定性，通过对信号的脉冲宽度进行调整，确保传输过程中的信号完整性。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备，包括计算机、HDB3码型变换器等。
2. 连接计算机和HDB3码型变换器，确保信号传输的正常连接。
3. 打开HDB3码型变换器软件，进入编码界面。
4. 输入待编码的原始数据，根据实验要求选择编码方式。
5. 点击“编码”按钮，开始进行HDB3码型变换编码。
6. 观察编码结果，并记录下来。
7. 进行解码实验，将编码结果输入到解码界面。
8. 点击“解码”按钮，进行HDB3码型变换解码。
9. 观察解码结果，并与原始数据进行对比。
10. 分析实验结果，总结HDB3码型变换的特点和应用。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了一组编码结果和解码结果。
经过对比和分析，我们发现HDB3码型变换具有以下特点：1. HDB3码型变换能够有效地保持信号的直流平衡，避免了传输过程中信号的漂移和失真。
2. HDB3码型变换通过替换连续的零值，减少了传输信号中的冗余信息，提高了信号传输的效率。
3. HDB3码型变换的解码过程较为简单，能够快速还原原始数据。
通信原理实验14 HDB3编译码实验
实验十四HDB3编译码实验实验内容1. 熟悉HDB3码型变换编码实验2. 熟悉HDB3码型变换译码实验一、实验目的1. 熟悉HDB3码编译码原理。
2. 观察HDB3码编码和解码的结果，结合原理进一步理解编解码过程。
3. 学习通过软件编程实现HDB3编译码实验。
二、实验电路工作原理1、HDB3码简介CCITT建议，HDB3码的全称是三阶高密度双极性码，为PCM系统欧洲系列时分多路复接一次群2.048Mbit/s、二次群8.448Mbit/s、三次群34.368Mbit/s的线路接口型。
它将信息符号“1”变换为“＋1”或“－1”的线路码，将联“0”数限制为小于或等于3，当信息符号出现4个连“0”时用特定码组取代。
由于HDB3码将连“0”减少到至多3个，所以它的功率谱与信源统计无关，这对于接收端定时提取十分有利。
此项实验为软件编程实现。
2、HDB3编码的原理（1）编码规则：先把二进制序列中的‘0’码变为‘0 ’，而把序列的‘1’交替的变换为+1 ，-1。
再检查序列中是否有4个或4个以上的连‘0’，若有，则将每4个连‘0’小段的第四个‘0’变换成与前一个非‘0’码（指的是+1 和-1 ）同极性的码，由于极性不定，不防称之为 V 码（若是+1用+ V，-1 用-V），为了保持无直流分量的特性，则须将V码也交替变换（即和前一个V 的极性相反），但这样还不能保证+ 极性的码和- 极性的码的数目是一样的，因为当两个V码之间有偶数个非‘0’码时，就会+ 极性和- 极性数目不等，所以还要再将该小段的第一个‘0’码变换成+B码或-B码（B符号的极性和前一个非‘0’码的符号极性相反，并让后面的非‘0’码的极性再从V符号开始交替变换。
到此编码完成。
如：二进制序列为：1000 0 1000 0 1 1 000 0 1 1-1000 -V +1000 +V -1 +1 –B00 -V +1 -1（这有偶数个非零符号）图13－１：编码的波形（2）编码实现方法HDB3编码对输出信号+1，-1，0三种信号的处理，因此在编码中，应该输出两路并行信号。
通信原理实验HDB3码型变换实验
电子信息工程学系实验报告课程名称：通信原理Array实验项目名称：实验1 HDB3码型变换实验实验时间：2012.5.14班级：姓名：学号：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。
实验仪器:1. HDB3码型变换实验模块2. 伪随机码发生器及误码仪3. 直流稳压电源JWY-30-44. 双踪同步示波器 SR85. 高频Q表6. 频谱分析仪*实验原理：数字通信系统中，有时不经过数字基带信号与信道信号之间的变换，只由终端设备进行信息与数字基带信号之间的变换，然后直接传输数字基带信号。
在基带传输中经常采用AMI码（符号交替反转码）和HDB3码（三阶高密度双极性码）。
适合线路上传输的码型，通常有以下几点考虑：（1）在选用的码型的频谱中应该没有直流分量，低频分量也应尽量少。
这是因为终端机输出电路或再生中继器都是经过变压器与电缆相连接的，而变压器是不能通过直流分量和低频分量的。
（2）传输型的频谱中高频分量要尽量少。
这是因为电缆中信号线之间的串话在高频部分更为严重，当码型频谱中高频分量较大时，就限制了信码的传输距离或传输质量。
（3）码型应便于再生定时电路从码流中恢复位定时。
若信号中连“0”较长，则等效于一段时间没有收脉冲，恢复位定时就困难，所以应该使变换后的码型中连“0”较少。
（4）设备简单，码型变换容易实现。
（5）选用的码型应使误码率较低。
双极性基带信号波形的误码率比单极性信号的低。
根据这些原则，在传输线路上通常采用AMI码和HDB3码。
（一）HDB3码(三阶高密度双极性码)①编码规则：连0串<4时，进行AMI编码，即传号极性交替；连0串>=4时，将第4个0变为非0符号（+V或-V），称破坏脉冲V码;当相邻V之间有偶数个（含0个）非0符号时，再将该小段的第1个0变换成B，称附加脉冲B码。
通信原理课程设计报告HDB3编码器
河海大学计算机与信息学院（常州）通信原理课设报告——HDB3编码器设计专业班级：_______________学号：__________________姓名：__________________指导老师：_______________目录摘要 (2)第一章系统设计 (4)第一节课题目标及总体方案 (4)第二节HDB3码简介 (5)2.1 数字基带信号 (5)2.2 NRZ , AMI, HDB3码之间的对应关系 (5)2.3 HDB3 码的编码规则 (6)第三节Quartus n简介 (7)第二章软件模块设计 (8)第一节插“V”模块的实现 (9)第二节插“B”模块的实现 (10)第三节单双极性变换模块的实现 (11)第三章实验结果及讨论 (12)心得体会 (13)参考文献 (14)附录 (15)一、Altera CPLDMAXII240 功能框图 (15)二、实验源程序及注释 (15)摘要现代通信在技术一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号，称为信源编码，经过调制后进行传输，在接收端先进行解调恢复为基带信号，再进行解码转换为消息。
在实际的基带传输系统中，并不是所有电波均能在信道中传输，因此有基带信号的选择问题，因此对码型的设计和选择需要符合一定的原则。
HDB3( High Den sity Bi nary —3)码是AMI 码的一种改进型。
HDB3码保持了AMI 码的优点，克服了AMI 码在遇到连“ 0”长时难以提取定时信息的困难，因而获得广泛应用。
CCITT已建议把HDB3码作为PCM终端设备一次群到三次群的接口码型。
我本次毕业设计的主要内容就是基于Verilog HDL语言的HDB3编码器的设计，它所要达到的要求就是能从软件方面来实现HDB3编码器的基本功能，并能协调整个设计，使之达到预想的要求。
设计的核心部分是：在Quartus U的软件平台上，用Verilog HDL语言来完成HDB3编码器的各个模块的设计并将它们合为一个整体的系统。
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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。
三阶高密度双极性码用于所有层次的欧洲E-carrier系统，HDB3码将4个连续的"0"位元取代成"000V"或"B00V"。
这个做法可以确保连续的相隔单数的一般B记号。
1.2 HDB3的编码转换规则HDB3码的编码规则主要分为3步：1 .先将消息代码变换成AMI码，若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI 码就是HDB3码;2 .若AMI码中连0的个数大于等于4,则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一个非0符号(+1或-1)同极性的符号,用表示(+V,-V);3 .为了不破坏极性交替反转，当相邻V符号之间有偶数个非0符号时，再将该小段的连0码元段的第1个0变换成+B或-B,B的符号与前一非零符号的相反，并让后面的非零符号从符号开始再交替变化。
例如:消息代码: 1 0 0 0 0 10 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1AMI码: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1HDB3码:+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1HDB3码：+1 0 0 0 +1 -1 0 0 0 -1 +1 -1 +1 0 0 +1 -1 +11.3 HDB3码的解码转换规则虽然编码很复杂，但解码规则很简单，就是把原来的取代节(4个连零)找到即可，若3连"0"前后非零脉冲同极性，则将最后一个非零元素译为零，如+1000+1 就应该译成"10000"，否则不用改动;若2连"0"前后非零脉冲极性相同，则两零前后都译为零，如-100-1，就应该译为0000，否则也不用改动。
再将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码。
例如：HDB3：0 +1 0 0 -1 0 0 0 -1 +1 0 0 0 +1 -1 +1 -1 0 0 -1 +1 0 0 -1译码：0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1当程序完成HDB3的编码与解码后，就是对HDB3码进行加噪声与滤波处理，接着是图像方波输出部分，完整源程序如下：源程序：u=decode;t=0:0.001:0.999;v=u(ceil(24*t+0.01)); subplot(616);plot(t,v)axis([0 1.2 -1.2 1.2]) title('信源');%频谱观察Y=fft(st,1024);Z=fftshift(Y);Pyy=Z.*conj(Z)/(1024); f=1000*(0:1000)/(1024); figure(2);plot(f,Pyy(1:1001)); axis([400 600,0 55]);title('HDB3频谱图');xlabel('频率f(Hz)');Y=fft(decode,1024);Z=fftshift(Y);Pyy=Z.*conj(Z)/(1024);f=1000*(0:1000)/(1024);figure(3);plot(f,Pyy(1:1001));axis([400 600,0 0.05]);title('解码频谱图');xlabel('频率f(Hz)');由于这个课程设计是以组为单位的，我主要负责译码的部分，下面是译码的程序。
input=yh; % HDB3码输入decode=input; % 输出初始化sign=0; % 极性标志初始化for k=1:length(yh)if input(k) ~= 0if sign==yh(k) % 如果当前码与前一个非零码的极性相同decode(k-3:k)=[0 0 0 0];% 则该码判为V码并将*00V清零endsign=input(k); % 极性标志endenddecode=abs(decode);2．MATLAB软件仿真结果及其分析2.1MATLAB软件的介绍MATLAB是一种用于数据可视化、算法开发、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
除了绘制函数/数据图像、矩阵运算等常用功能外，MATLAB还可用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。
MATLAB有一系列的工具，这些工具可供用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具是图形界面。
包括MATLAB桌面和历史命令窗口、编辑器和调试器、命令窗口、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。
Matlab它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点，是一个高级的矩阵/阵列语言，。
用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，或者编写好一个复杂的应用程序后再一起运行。
新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，但是更具要包容性，因此语法特征与C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合人们对数学表达式的书写格式。
使之更利于非计算机专业的科技人员使用。
而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。
MATLAB拥有大量计算算法。
其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可实现用户所需的各种计算功能。
函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的满意成果，而且经过了优化和容错处理。
通常情况下，用它来代替底层编程语言是可行的，如C和C++ 。
在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量和时间会大大减少。
Matlab可以对图形进行标注和打印。
高级的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。
可用于科学计算和工程绘图。
新版本的MATLAB 对整个图形处理功能作了完善，让它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能。
尽管MATLAB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具箱（Toolbox）它也适合不同领域的应用，比如图像处理、控制系统设计与分析、信号处理与通讯、金融建模和分析等。
提供了一个可视化开发环境，常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。
由于MATLAB具有高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来和具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化，因此我们选择它来进行此次课程设计的仿真软件。
2.2 仿真结果图示图1图1从上往下图形依次是信源波形图、AMI码波形图、HDB3码波形图、经过高斯白噪声信道的HDB3码图形、经过接收端滤波的HDB3码解码图形。
图2为解码频谱图图2图3为HDB3码频谱图图32.3 仿真结果分析根据AMI和HDB3的编码规则，图中的AMI和HDB3码的编码与其是一致的。
信道是方差为0.2，均值为0的高斯白噪声信道。
经过低通滤波后的波形通过阈值为0.3的抽样判决得出的二进制序列的消息码与信源基本一致。
下图的图3，图4，图5分别为HDB3，接收端，信宿的频谱，由图中可以看出编码出来的HDB3和滤波后的HDB3码所含低频分量少，无直流分量；适合在信道传输。
图4图5图6数据2将高斯信道的方差改为0.05，判决器的阈值依然是0.3，各个码型的时域图如下：图7图8图9图10分析：因为将噪声的强度变小了，所以在高斯白噪声信道的HDB3码的噪声强度有所减弱。
阈值为0.3的判决器能将其还原出完整的信源。
其他的AMI码，HDB3码的编码实现无改变。
数据3：将高斯信道的方差改为0.6，判决器的阈值是0.3，各个码型的时域图如下：图11图12图13图14分析：因为将噪声强度升到0.6，所以HDB3通过高斯白噪声信道的波形变得更加不稳定，所以经过设计的低通滤波后，滤波效果比之前的会有点误差。
最后，在经过之前设置的抽样判决，判决出来的结果不理想。
若想得到与信源一样完整的波形，需调整判决器的阈值。
3.设计总结及心得体会：这次课程设计相对来说还算完成了大部分要求任务，做这个课程设计，首先应该要寻找一些参考文献和网络一些教程去掌握好基础知识，再者则要学会MATLAB的基本操作，最后就是编写程序和一步步调试了。
结果MATLAB软件仿真时能输出24位二进制HDB3码图形，唯一相对不足是没能做出消息的误码率分析。
尽管如此，还是觉得此次设计给我带来了很大的能力锻炼，不仅加深了对通信知识的掌握，还学会了运用MATLAB软件近些一些函数的仿真。
总之，成为一个有用的人，离不开知识的积累与努力学习。
参考文献：[1] 罗军辉等编著MATLAB7.0在数字信号处理中的应用[M].北京：机械工业出版社，2005.5[2] 樊昌信．通信原理教程（第三版）北京：电子工业出版社，2012.12[3] 郭文彬，桑林编著通信原理：基于Matlab的计算机仿真．北京：北京邮电大学出版社[4]《MATLAB 7.0 在数字信号处理中的应用》[5]《Matlab2010经典超强教程》[6]《通信原理基于Matlab的计算机仿真》致谢：感谢老师的悉心教导，谢谢组员们的合力相助。