通信原理4-实验14HDB3编译码实验
通信原理HDB3编码与译码课程设计
课程设计I(数据通信原理)设计说明书HDB3编码与译码的设计与仿真学生姓名赵嘉伟学号1318064006班级网络工程1301班成绩指导教师贾伟数学与计算机科学学院2015年 9 月 12 日课程设计任务书2015—2016学年第1 学期课程设计名称：课程设计Ⅱ课程设计题目：HDB3编码与译码的设计与仿真完成期限：自2015 年8 月11 日至2015 年9 月11 日共 2 周设计内容：一、任务说明1.使用Matlab/Simulink仿真软件。
2.设计所选择的基带传输的编码和译码系统。
3.系统能根据随机信源输入的二进制信息序列给出对应的编码及译码结果，并以图形化的方式显示出波形。
4.能观察各分系统的各级波形。
二、要求1）对课本知识的全面复习，了解基带编码与译码原理；2）掌握使用matlab语言及其工具箱进行基本信号分析与处理的方法。
3）用matlab和simulink设计一个通信系统，加深对通信原理基本原理和matlab应用技术的理解；4）对MATLAB仿真软件的学习，能够使用该工具进行基带编码和译码的仿真验证；5）通过团队合作，完成编码与译码的设计，并用MATLAB软件进行仿真验证；6）课程设计的结果全面正确，功能模块清晰分明；7）加强团队合作精神，开拓创新能力；8）文档资料完整规范。
指导教师：教研室负责人：课程设计评阅本课程设计是应用MATLAB软件，实现对信源的HDB3编码及译码的仿真。
设计采用MATLAB中Simulink下的模块实现对信源码的V码及加B码，然后再采用AMI编码方式实现最终的HDB3编码。
之后再按照逆推的思想来实现HDB3码的译码工作。
关键词:MATLAB；HDB3；V码；B码；编码；译码1.课题设计的内容 (1)1.1数字基带信号码型设计原则 (1)1.2编码原理 (2)1.3译码原理 (2)2.课程设计的目的与要求 (4)2.1课程设计的目的 (4)2.2课程设计的要求 (4)3. HDB3 编码模块设计 (5)3.1编码原理 (5)3.2四个连“0”的判断 (5)3.3“B”码产生器 (6)3.4“ V ”码产生器 (7)3.5AMI 码编码器 (8)4.HDB3 译码模块设计 (10)5. HDB3编译码的仿真及结果 (11)5.1仿真系统中模块参数设置： (11)5.2仿真实验结果 (14)6.总结 (16)参考文献 (16)1.课题设计的内容1.1数字基带信号码型设计原则数字基带信号是数字信息的电脉冲表示，电脉冲的形式称为码型。
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。
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。
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。
实验4AMIHDB3编译码实验
信息院 14电本班AMI/HDB3编译码实验一、实验目的1．熟悉AMI / HDB3码编译码规则；2．了解AMI / HDB3码编译码实现方法。
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1根三、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码的信号交替反转，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。
从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，而且也是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，即当它用来获取定时信息时，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，人们提出了许多改进的方法，HDB3码就是其中有代表性的一种。
HDB3码是三阶高密度码的简称。
HDB3码保留了AMI码所有的优点（如前所述），还可将连“0”码限制在3个以内，克服了AMI码出现长连“0”过多，对提取定时钟不利的缺点。
HDB3码的功率谱基本上与AMI码类似。
由于HDB3码诸多优点，所以CCITT建议把HDB3码作为PCM传输系统的线路码型。
如何由二进制码转换成HDB3码呢？HDB3码编码规则如下：1．二进制序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，但当出现四个连“0”码时，用取代节000V或B00V代替四个连“0”码。
通信原理实验四HDB3编解码实验
七、思考题
• 1、 结合HDB3码的编码规则说说 HDB3码的波形为什么不是唯一 • 2、 结合实验波形指出破坏HDB3码 极性交替规律的正脉冲或负脉冲，即 在TPA05上标注0、B-、B+、V-、 V+等符号
• +1-1+1-1+1-1 0000 +1-1 00 • 000V• +1-1+1-1+1-1 0000 -1+1 00 • B+00V+ • -1+1-1+1-1+1 0000 +1-1 00 • B00V-
四、实验原理知识点3: HDBn码
• n阶高密度双极性码 HDBn
• 使用这种码型的目的是解决信息码中出现连 0 串时所带来的问题。 • HDBn的1也是交替的+1和-1半占空归零码表示， 但允许的连0个数被限制为小于或等于n。 • 简单地说， HDBn 码是采用在连 0 码中插入 1 码 的方式破坏连 0 状态。这种“插入”实际上是 用一种特定码组取代n+1位连0码，特定码组被 称 为 取 代 节 。 HDBn 码 的 取 代 节 有 两 种 ： B00...0V和00...V，每种取代节都是n+1位码
四、实验原理知识点3:HDBn码
• 应用最广泛的是HDB3码。在HDB3中，n=3， 所以连“0”个数不能大于 3? 。每当出现4个连 0时，就用取代节B00V或000V代替，其中B表 示符合极性交替变化规律的传号，V表示破坏 极性交替规律的传号，也称为破坏点。当两个 相邻V脉冲之间的传号数(1的个数): • 为奇数时，采用000V取代节； • 为偶数时，采用B00V取代节。
• 三、AMI码的特点:
AMI码
HDB3编码实验报告
HDB3编码器模块设计实验报告1、试验目的数字基带信号的传输是数字通信系统的重要组成部分之一。
在数字通信中，有些场合可不经过载波调制和解调过程，而对基带信号进行直接传输。
为使基带信号能适合在基带信道中传输，通常要经过基带信号变换，这种变换过程事实上就是编码过程。
于是，出现了各种各样的常用码型。
不同码型有不同的特点和不同的用途。
例如AMI码的传号交替反转，且这种基带信号无直流成分和很小的低频成分，利于在一般的基带信道中传输，但它可能出现四连零现象，不利于接收端的定时信号提取。
HDB3码因具有无直流成份，低频成份少和连0个数最多不超过三个等明显的优点，对定时信号的恢复十分有利，而成为CCITT协会推荐使用的基带传输码型之一。
本次试验就是要完成HDB3码编码器模块的设计。
2、总体模块划分HDB3码的编码规则如下：1. 将消息代码变换成AMI码；2. 检查AMI码中的连0情况，当4个以下的连0串时，则保持AMI的形式不变；若出现4个或4个以上连0串时，则将1后的第4个0变为与前一非0符号（+1或-1）同极性的符号，用V表示（+1记为+V，-1记为-V）。
3. 检查相邻V符号间的非0符号的个数是否为偶数，若为偶数，则再将当前的V符号的前一非0符号后的第1个0变为+D或-D符号，且D的极性与前一非0符号的极性相反，并使后面的非0符号从V符号开始再交替变化。
在编码时采取的设计思路是首先完成插V的工作，接着执行插D功能，最后实现单极性变双极性的信号输出。
这样做的好处是：输入进来的信号和插V、插D 功能电路中处理的信号都是单极性信号，且需要寄存器的数目可以少很多。
HDB3码的编码器模型如图1所示。
代码输入HDB3图1编码器总体模块模型3、模块描述1. 插V模块：插V模块设计思路如下：Count用于计连0 “01”代表1“11”代表vNYN Y2. 插D模块插D模块设计思路如下：YNNYfirstV==0表示出现的是第一个V，count用于判定两个V中1的奇偶数。
hdb3编译码实验报告
hdb3编译码实验报告HDB3编码实验报告摘要：本实验旨在通过使用HDB3编码技术来传输数字信号，并对其进行解码，以验证HDB3编码的可靠性和有效性。
实验结果表明，HDB3编码能够有效地传输数字信号，并且在存在噪声和干扰的情况下具有较强的抗干扰能力。
引言：HDB3（High Density Bipolar of order 3）编码是一种常用的数字信号编码方式，它可以有效地将数字信号转换为传输线路上的模拟信号，并且具有较强的抗干扰能力。
本实验将通过对HDB3编码的实验来验证其可靠性和有效性。
实验设计与方法：本实验首先使用数字信号发生器产生一个包含多个1和0的数字信号序列，然后将该数字信号序列通过HDB3编码器进行编码，得到对应的模拟信号。
接着，将这个模拟信号通过传输线路传输，并在接收端使用HDB3解码器对其进行解码，最终得到解码后的数字信号序列。
实验过程中，我们将分别在传输线路中引入不同程度的噪声和干扰，以观察HDB3编码在不同环境下的传输效果。
实验结果与分析：经过一系列实验操作后，我们得到了HDB3编码在不同环境下的传输效果。
实验结果表明，HDB3编码在无噪声和干扰的情况下能够准确地传输数字信号，并且在存在噪声和干扰的情况下，仍然能够有效地保持信号的完整性和准确性。
这表明HDB3编码具有较强的抗干扰能力，能够在复杂的传输环境下保证信号的可靠传输。
结论：通过本实验，我们验证了HDB3编码在数字信号传输中的可靠性和有效性。
HDB3编码不仅能够有效地将数字信号转换为模拟信号进行传输，而且在存在噪声和干扰的情况下具有较强的抗干扰能力，能够保证信号的可靠传输。
因此，HDB3编码在数字通信领域具有重要的应用价值。
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。
实验指导书 第3节 HDB3编、译码实验
HDB3编、译码实验一、实验目的：１．加深对HDB3编、译码的工作原理的理解。
２．验证HDB3编译码是否符合理论结果。
二、实验内容：１．观察HDB3编码器中的四连零检测、补V、加B补奇、单／双极性变换以及HDB3码的波形，并验证是否符合编码规则。
２．观察HDB3译码器中的双／单极性变换、Ｖ码检测及扣Ｖ扣Ｂ后的译码波形以及时钟提取电路输出的位同步信号波形。
３．手动加入误码时，观察解码输入和检错显示。
三、实验仪器：1、两路3A直流稳压电源一台2、双踪示波器一台3、数字信源模块一块4、HDB3编译码模块一块5、连接线若干2HDB3编码器电路原理框图HDB3 参考电路图四、实验原理：本实验使用数字信源模块和ＨＤＢ３编译码模块。
（关于信源模块，在前面的实验一中业已介绍，在此略述。
）本实验用数字信源模块输出的波形输入HDB3编译码模块的编码模块，得出编码后的波形。
将编码后得出的波形再由通过的译码模块，将其译出原数字信源模块输出的波形。
1．ＨＤＢ３编码1．1 ＨＤＢ３编码规则（1）首先检查信息码元中连‘0’串情况。
当出现４个或４个以上连‘０’串时，则以“码型取代节”“000V”或者“B00V”去代替“0000”。
当相邻‘V’脉冲间‘1’码的个数为奇数时，则用“000V”取代，当相邻‘V’脉冲间‘1’码的个数为偶数时，则用“B00V”取代。
（2）符号‘1’与符号‘B’都用‘＋’、‘－’符号交替表示，这时，我们可以看到：加‘B’符号的作用就是使相邻Ｖ符号之间有奇数个非０符号（即‘＋’、‘－’符号），保证了相邻的‘V’码的极性交替变化，而且其它码（‘1’码、‘B’码）的极性也是交替变化的，这样就消除了直流成分；否则当有偶数个非０符号时，则不能保证没有直流成分。
而且取代码在整个码流中不符合极性交替原则，可以容易的进行识别。
例如：代码： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 ．．．．．．加取代节后：1 0 0 0 V 1 0 0 0 V 1 0 0 0 V 1 1 B 0 0 V 1 ．．．．．．HDB3码：+0 0 0 +-0 0 0 -+0 0 0 +- +-0 0 0 - 1 ．．．．．．1．2 ＨＤＢ３编码的特点（1）相邻的‘V’码的极性交替变化，而且其它码（‘1’码、‘B’码）的极性也是交替变化的，这样就消除了直流成分。
HDB3码型变换实验
HDB3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的特征和作用。
2、掌握 HDB3码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验步骤实验项目一：HDB3编译码（256KHz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TH1(HDB3输出)：110101111…位于上方，编码为：输入数据TH3+1 -1 0 +1 0 -1 +1 -1 位开始为：TH1位于下方，从4bit输出数据。
4bit的归零码编码，符合编码规则，延迟HDB3此处采用了．2、保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道中间测试点TP2（HDB3-A1）:信的奇数位为1的对比可以知道，在延迟4bit后，可以得到在TH3以上图和TH3 。
），否则为0（码元占空比号，那么得到变换波形为150%的通道不变，另一通道中间TH33、保持示波器测量编码输入数据:）（测试点TP3HDB3-B1以上图和TH3的对比可以知道，在延迟4bit后，可以得到在TH3的偶数位为1信号，那么得到变换波形为1（码元占空比50%），否则为0。
4、用示波器分别观测模块8的TP2（HDB3-A1）和TP3（HDB3-B1）:码，说的减法可以得到HDB3与，34的分析，从上图中可以看出TP2TP3通过码的。
明是通过这样的方法来得到HDB3用示波器对比观测编码输入的数据和译码输出的数据：、5从上图可以看出，输入与输出的数据形状是相同的，但是输出滞后了8bit.6、用示波器分别观测TP4(HDB3-A2)和TP8(HDB3-B2)：相同，即奇HDB3-A1从图中可以看出，在经过点评变换后，TP1与编码后的相同，即偶数码元变换波形。
与编码后的HDB3-A2TP1数码元变换波形；：TH6(单极性码))TH7、用示波器菲苾观测模块8的（HDB3输入和7信号位置相同，不同的、HDB3码与单极性码在同一时间的10从图中可以看出，）50%交替出现。
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。
hdb3译码原理
hdb3译码原理
HDB3译码原理
HDB3（High Density Bipolar of Order 3）是一种常用于数字通信中的编码方式，其译码原理如下：
1. 接收方接收到经过HDB3编码后的数字信号。
2. 将接收到的数字信号进行解码，解码过程中需要考虑以下几个因素：
- 首先，需要确定是否存在B00V或B0000V这样的特殊字符。
这些字符在编码过程中被用来代表0，但在解码时需要特殊处理。
- 如果存在B00V或B0000V，则需要根据前一个字符的极性来确定当前字符的值。
如果前一个字符为正，则当前字符为负；反之亦然。
- 如果不存在特殊字符，则按照正常规则进行解码。
即根据极性和脉冲数量来判断当前位的值。
3. 解码完成后，将得到原始的数字信号。
HDB3编码和译码过程中需要注意以下几点：
- 编码时应尽量避免出现连续多个0或1，否则会导致波形失真。
- 在传输过程中可能会出现干扰、噪声等情况，这时需要采取一定措施进行误差检测和纠正。
总之，HDB3译码原理是将经过编码后的数字信号进行解码，得到原始的数字信号。
在解码过程中需要考虑特殊字符和极性等因素，同时需要注意误差检测和纠正。
HDB3码型变换
河南工学院《通信原理》课程实验报告系部：电子通信工程系班级：通技142姓名：周运航学号： 140413211实验 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、实验要求本实验有以下要求：1.调测HDB3编、译码电路。
2.调测位定时提取电路及信码再生电路。
各部分的输出信号应达到技术指标的要求，同时做到编、解码无误。
三、基本原理在数字通信系统中，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。
数字基带信号的形式有许多种，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）。
1．传输码型在数字复用设备中，内部电路多为一端接地，输出的信码一般是单极性不归零信码。
当这种码在电缆上长距离转输时，为了防止引进干扰信号，电缆的两根线都不能接地（即对地是平衡的），这里就要选用一种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).传输码型的频谱中高频分量要尽量少。
电缆中信号线之间的串话在高频部分严重，当码型频谱中高频分量大时，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。
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。
HDB3编码与译码实验
图 4-7 时延测量
分析： 由上图看出输出较输入有时延， 大约为半个单位时钟周期， 经过计算大约为7μs。
4.3 HDB3 编码信号中同步时钟分量定性观测
（1）编码输入 15 位的周期序列，产生的单极性码如图 4-8 所示，双极性码如图 4-9 所示。
图 4-8 单极性码输出图 4-9 双极性码输出
图 4-15 全 1 码双极性时发送与接收时钟测试点
分析：对比图 4-12~4-15，可知 TPD02 和 TPD06 的时钟波形与输入信号无关，但与单双 极性有关，单极性时接收时钟和发送时钟同步，双极性时时钟就不同步了。
五思考题
（1）简述 HDB3 码型的特点。 答：+1，-1 交替变化，超过 4 连 0 要对第 4 个 0 编假 1，同时为了保证最终的信号无直 流，插入的假 1 也要保证+1，-1 的交替变化的规律，所以对 4 连 0 的第 1 个 0 也要进行编 码。 （2）AMI 和 HDB3 码的主要区别是什么？ 答：AMI 和 HDB3 码都属于伪三进制代码，HDB3 码是 AMI 码的改进码型，主要克服 AMI 码 连 0 过多时同步不易提取的缺点。根据（1）可知 HDB3 码的连 0 最多不会超过三个。 （3）编码输入和解码输出的延时是如何产生的？ 答： 编码输入和解码输出延时是因为信号在经过 CD22103 芯片产生延时， 查芯片手册 可知：编码和解码的延时都是 4 个时钟周期。虽然很短，但在示波器上足以显示出来。
图 4-13 双极性时发送与接收时钟测试点
（2）在输入数据为全 1 码时，单极性码输出的发送时钟测试点 TPD02 和接收时钟测试点 TPD06，波形如图 4-14 所示。
图 4-14 全 1 码单极性时发送与接收时钟测试点
HDB3编解码器设计实验报告
清华大学电子工程系数字逻辑与处理器基础实验报告实验六HDB3编解码器设计实验报告班级无010学号201001009姓名苏永晖实验日期2012/ 5/24交报告日期2012/6/ 20一、实验目的本实验主要希望大家通过实际编程，了解HDB3编解码的流程，对通信系统的数据传输方式有更加深入的了解。
二、实验原理HDB3是一种伪三进制归零码，如图1给出了一种归零码（RZ）和非归零码（NRZ）的示意图。
HDB3码的三个状态可用B+、B-和0表示。
二进制信号中的空号（0）在HDB3中仍编为0；但是对4个连空号应用特殊规则。
二进制信号中的传号（1）在HDB3信号中应交替为B+和B-（交替翻转）。
因此HDB3编码输出包含正端码和负端码。
在编4个连空号时引入交替翻转的“破坏点”。
4个连0被000V或者B00V取代。
V 表示破坏点，选取原则是：使任意两个V脉冲间的B脉冲数目为奇数。
这样，相邻V脉冲的极性也满足交替规则，因而整个信号保持无直流分量。
图2所示为HDB3编码的对应表和波形示意，其中B码和V码都是归零码，为宽度为半个时钟周期的脉冲。
编码流程是记住上一次B码编码的极性（B+，B-）以及从上一次极性翻转码V出现以来B的个数的奇偶性。
如果当前的NRZ码输入是1，则直接编码为B码，如果当前的NRZ码输入是0，则要分两种情况处理：如果已经连续输入了4个0，则回溯到最前面的那个码对应的HDB3编码结果，将它编为B码，同时将当前NRZ码编为Ｖ码。
HDB3解码器不能做到实时解码，在出现V码时需要进行长度为4的回溯，将这四个码重新解码为0。
回溯的实现方案是采用长度为5的移位寄存器实现。
当前的解码结果从最高位存入，当前解码的输出从最低位输出。
高4位是回溯区域。
具体的解码流程是：记住上一次B码的极性（B+，B-）,判断当前HDB3码是V码、B 码或者0码，如果是V码，则进行长度为4的回溯，将它们全部重新编码为0000，如果是B码，则从移位寄存器的最高位存入1；如果是0码，则从移位寄存器的最高位存入0。
hdb3译码实验报告
hdb3译码实验报告HDB3译码实验报告引言：HDB3（High Density Bipolar of Order 3）是一种常用于数字通信中的编码和解码技术。
在本次实验中，我们将对HDB3译码进行实验，并对实验结果进行分析和讨论。
一、实验背景数字通信中，编码和解码技术起着至关重要的作用。
编码技术可以将数字信号转换为适合传输的信号形式，而解码技术则将接收到的信号重新转换为原始的数字信号。
HDB3编码和解码技术广泛应用于数字通信系统中，具有较高的传输效率和抗干扰能力。
二、实验目的本次实验的目的是通过对HDB3译码的实验，深入理解HDB3编码和解码的原理，并验证其在数字通信中的可行性和有效性。
三、实验原理HDB3编码和解码是基于Bipolar编码的一种技术。
在HDB3编码中，每个二进制位被编码为一个符号，符号可以是正脉冲、负脉冲或零脉冲。
解码过程则是将接收到的符号转换为原始的二进制位。
四、实验步骤1. 准备实验所需材料：计算机、数字信号发生器、示波器等。
2. 设计并生成HDB3编码的测试信号。
3. 将测试信号输入到HDB3译码器中进行解码。
4. 使用示波器观察解码后的信号波形，并记录观察结果。
5. 对比解码结果与原始信号进行分析和比较。
五、实验结果与分析通过实验我们得到了解码后的信号波形，并与原始信号进行了对比。
观察结果显示，HDB3译码器能够准确地将接收到的信号转换为原始的二进制位，且在传输过程中具有较好的抗干扰能力。
这验证了HDB3编码和解码技术在数字通信中的可行性和有效性。
六、实验总结本次实验通过对HDB3译码的实验，我们深入理解了HDB3编码和解码的原理，并验证了其在数字通信中的可行性和有效性。
HDB3编码和解码技术在数字通信中具有重要的应用价值，能够提高传输效率和抗干扰能力。
在今后的研究和实践中，我们将进一步探索和应用HDB3编码和解码技术，为数字通信的发展做出更大的贡献。
结束语：通过本次实验，我们对HDB3译码有了更深入的了解，并验证了其在数字通信中的可行性和有效性。
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实验十三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。
二、实验电路工作原理
1、HDB3码简介
HDB3码的全称是三阶高密度双极性码，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。
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。
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。
两个信号（对应原理图中的HDB31和HDB32）的组合来实现对这三种信号的表示：
HDB31和HDB32为11，对应5V输出；为10时，对应10V输出；为01时输出为0V；为00时，对应5V输出。
这样可以输出三种电平值。
3、HDB3码解码的原理
（1）解码原理：
由于V的符号总和前一个非‘0’码的极性相同，故只要找到两个极性相同的非零码，
其后一个码就是V码，同时也就知道前面3个就是连‘0’码，从而也找到了B码的位置。
（2）解码实现方法
首先将编码的结果通过两阶比较器输出，对应0，1信号，然后按照以上规则解码即可。
输入为10V时，HDB3OUT和HDB3OUT1输出10；5V时，输出为00；0V时，输出为01。
vln<=((o_pos and q) or (o_neg and (not(q))));
NRZ<=(s(2) and (not(vln)));
ERR<=(((not(s(0))) and (not(s(1))) and vln) or (not(vln)));
HDB3_Process:process(CLK, RES)
begin
if (RES='0') then
s<=(OTHERS=>'0');
o_pos<='0';
o_neg<='0';
q<='0';
elsif (rising_edge(CLK)) then
o_pos<=POS;
o_neg<=NEG;
s(0)<=((o_pos or o_neg) and (not(vln)));
s(2 downto 1)<=s(1 downto 0);
q<=(o_pos or (q and (not(o_neg))));
end if;
end process HDB3_Process;
三、实验内容和步骤
拨码开关识别注意点：
SWD01拨上为“0”，拨下为“1”，SWD02拨上为“0”，拨下为“1”，同时输入信
号从高位算起（即第八位向第一位开始算起）。
1．将SWD02 ( 8位的拨码开关)拨到10101010；
2．将SWD01(4位的拨码开关)拨为1100，选择HDB3编解码；
3．按动RST键复位程序；
4．用示波器观测TPD07的发送信号码元波形，TPD13的时钟信号，观察发送码元的发光管DD01，DD02……DD08的显示；
5．观察TPD02的HDB3的编码波形，记录并分析HDB3的编码规则；
6．观察TPD08处的HDB3解码码元，分析HDB3的解码算法；
7．将1步骤中的数据变为10000101，再重复以上步骤，并做记录。
四、实验结果
（一）10101010实验结果
1．TPD07：基带信号输入，码型与拨码开关输入相对应；
2．TPD02：HDB3编码输出（编码处稍有延时）；
3．TPD08：HDB3译码输出。
（二）10000101实验结果
1．TPD07：基带信号输入，码型与拨码开关输入相对应；
2．TPD02：HDB3编码输出（编码处稍有延时）；
3．TPD08：HDB3译码输出。
五、实验分析
1．根据编码原理，写出10000101的HDB3码的结果，并与实验结果进行对比。
2．根据解码原理，推写出-1000-1+1000+1-1+1-100-1+1-1的解码结果。
3．指出上面2中你解码结果的V码位置和B码位置。