AMI／HDB3编码的软件实现

AMI／HDB3编码的软件实现[摘要] 在通信系统原理中，数字基带信号的传输需要进行码型的变换，其中AMI/HDB3码是最常用的一种，目前在实验室采用实验箱来完成。

其过程可用软件实现，本论文的目的是如何利用Visual Basic软件实现AMI/HDB3编译码。

软件的功能是将输入的信号按期编码规则编码为AMI码或HDB3码，同时也可以对AMI码、HDB3码进行译码。

[关键词] 数字通信AMI HDB3前言在通信系统原理中，数字基带信号的传输需要进行码型的变换，其中AMI/HDB3码是最常用的一种，目前在实验室采用实验箱来完成。

使用实验箱进行教学，学生就必须在实验室上课，但常常难以观测到所需的实验数据，而如果实验箱系统可用软件实现，这样就可以免去实验室笨重的实验设备，同时可将本设计用于教学中，在课堂上演示AMI/HDB3编译码，有助于学生理解AMI/HDB3编译码，与现代多媒体教学相符合。

AMI码的编码起比较简单。

只需把单极性码中的“1”码分成奇偶数两路，然后用变量器把他们进行交替便是极性交替的归零码。

所以由AMI码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量，但是由于它可能出现长的连0串，所以不易提取定时信号，解决连“0”码问题的有效方法之一就是采用HDB3码。

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。

一、AMI编码的实现根据AMI编码规则: 消息代码中的0 传输码中的0 ,消息代码中的1 传输码中的+1、-1交替。

所以可确定AMI编码流程：取信号-判断信号-输出编码。

流程图如下：图 1 AMI编码流程图数字通信中的信号只有高电平、低电平，这里用 1 代表高电平，0 代表低电平。

程序中定义Get_Signal为所获取的消息代码，Amitag 用于存储上一消息代码1编码后的极性，得出程序工作流程，首先由语句While Mid$(Signal.Text, n_Signal, 1) ““获得信号，并缓存到Get_Signal,判断该信号是否非0，若是0信号（低电平），则该信号应编码为0；若是非0信号（高电平），则程序根据Amitag判断该信号应编码为+1或-1。

具体代码如下：Private Sub Command1_Click()Dim Get_Signal As StringDim Amitag As Stringn_Signal = 1AMI_box.Text = “”While Mid$(Signal.Text, n_Signal, 1) “”Get_Signal = Mid$(Signal.Text, n_Signal, 1)If Get_Signal = “1” ThenIf Amitag = “” Or Amitag = “-1” ThenAMI = “+1”Am itag = “+1”ElseAMI = “-1”Amitag = “-1”End IfAMI_box.Text = AMI_box.Text & AMIElseAMI_box.Text = AMI_box.Text & “0”End IfWendEnd SubAMI编码只需在消息代码框输入或从工具栏中选择加载消息代码，然后点击编码开始，就可实现AMI编码。

其中校验对齐栏用于方便检验编码是否正确。

图 2 AMI编码实现二、AMI译码的实现AMI码的译码相对简单，其硬件译码原理是把正电平、负电平都译码为1，低电平译码为0（硬件电路可用全波镇流电路实现），所以可得出软件译码流程，其流程图如下：图 3 AMI译码流程图程序实现：AMI码为0时，译码为0;AMI码为非0时，译码为1。

具体代码如下：Private Sub Command3_Click()YiMa_out.Text = “”‘此部分实现AMI 译码Dim Signal_Out As StringDim AMI_Signal As Stringn = 1n_Signal = 1While Mid$(YiMa_temp.Text, n, 1) ““AMI_Signal = Mid$(YiMa_temp.Text, n, 1)If AMI_Signal = “0” ThenSignal_Out = “0”n = n + 1n_Signal = n_Signal + 1ElseSignal_Out = “1”n = n + 2n_Signal = n_Signal + 2End IfYiMa_out.Text = YiMa_out.Text & Signal_OutWendEnd SubAMI译码实现，由于AMI码是特殊编码后得来的，所以手动输入可能会导致错误，本软件采用先输入消息代码，然后将其编码成AMI码，在对其进行译码，这就保证了AMI输入的准确性。

也可通过工具栏中加载AMI菜单中添加已准备好的AMI代码文件。

点击译码开始即可完成译码功能。

图 4 AMI译码实现三、HDB3编码的实现HDB3的编码原理为：首先将信码变换为AMI码，然后检查AMI码序列中连“0”的情况。

当出现4个以上的连“0”时，将每4个连“0”小段中的第4个“0”位变成一个非0的破坏位V，其极性和前一个非“0”位同极性。

这样就破坏了“极性交替反转”的规律。

在程序中，先将息代码编码为AMI码，此功能由程序前半部分完成，然后将所得的AMI码送往下一级进行编码，AMI码会出现三种情况：AMI码为-1，编码为HDB3码时应根据Tag的极性来判断，具体编码情况是与其极性相反；AMI码为+1，此情况与AMI码为-1时相同；AMI码为0时，这种情况比较复杂，也是HDB3编码的核心所在，0信号到来时，Count0计数，累计到4时，即出现4连0情况，需要设置破坏点V，由于V的极性必须是交替出现的，所以得分两种情况设置破坏点V：1)当前V的极性与前一非0 编码极性相同时，4连0的前3个0保持不变；2)当前V的极性与前一非0 编码极性相反时，4连0的第一个0编码为与前一非0信号极性相反的编码，以+B/-B表示。

注：消息代码以4连0为首时，第一个0默认编码为+B。

具体实现代码如下：Private Sub Command2_Click()AMI_box.Text = “”‘此部分实现HDB3 编码Dim AMI As StringDim Amitag As StringDim HDB3 As StringDim InsertChangeDim TagDim TagvDim V_TempDim Count0 As IntegerDim CountV As IntegerDim n As Doublen = 1Count0 = 0CountV = 0n_Signal = 1‘*************“*号线内部分实现AMI 编码”**************************While Mid$(Signal.Text, n, 1) ““AMI = Mid$(Signal.Text, n, 1)If AMI = “1” ThenIf Amita g = ““ Or Amitag = “-1” ThenAMI = “+1”Amitag = “+1”ElseAMI = “-1”Amitag = “-1”End IfElseAMI = “0”End If…***************************************************************** Select Case AMICase “-1”If Tag = “+1” Or Tag = “+B” ThenHDB3 = “-1”Tag = “-1”ElseHDB3 = “+1”Tag = “+1”End IfCount0 = 0V_Temp = ““Case “+1”If Tag = “-1” Or Tag = “-B” Or Tag = ““ Then HDB3 = “+1”Tag = “+1”ElseHDB3 = “-1”Tag = “-1”End IfCount0 = 0V_Temp = ““Case “0”Count0 = Count0 + 1If Count0 = 4 ThenIf CountV = 0 ThenLabel6.Caption = Label6.Caption & Tag HDB3 = “-V”Tagv = “-V”If n = 4 ThenAMI_box.Text = “-B00”Tag = “-B”End IfElseLabel6.Caption = Label6.Caption & Tag HDB3 = “+V”Tagv = “+V”If n = 4 ThenAMI_box.Text = “+B00”Tag = “+B”End IfEnd IfElseIf Tagv = “+V” ThenHDB3 = “-V”Tagv = “-V”ElseHDB3 = “+V”Tagv = “+V”End IfEnd IfIf (V-Temp=“-V” And HDB3=“+V”) ThenAMI_box.Text = Mid$(AMI_box.Text, 1, Len(AMI_box.Text) - 3) & “+B00”Tag = “+B”End IfIf (V-Temp=“+V” And HDB3=“-V”) ThenAMI_box.Text = Mid$(AMI_box.Text, 1, Len(AMI_box.Text) - 3) & “-B00”Tag=“-B”End IfIf (Tag = “-1” And Tagv = “+V”) Or (Tag = “+1” And Tagv = “-V”) T henIf HDB3 = “-V” ThenInsertChange = “-B00”AMI_box.Text = Mid$(AMI_box.Text, 1, Len(AMI_box.Text)-3) & InsertChangeTag = “-B”ElseInsertChange = “+B00”AMI_box.Text = Mid$(AMI_box.Text, 1, Len(AMI_box.Text)-3) & InsertChangeTag = “+B”End IfEnd IfCount0 = 0CountV = CountV + 1V_Temp = HDB3ElseHDB3 = AMIEnd IfEnd SelectAMI_box.Text = AMI_box.Text & HDB3n = n + 1n_Signal = n_Signal + 1WendEnd SubHDB3编码只需在消息代码框输入或从工具栏中选择加载消息代码，然后点击编码开始，就可实现HDB3编码。