中南大学通信原理实验报告
中南大学通信原理实验报告(截图完整)

中南大学《通信原理》实验报告学生姓名指导教师学院专业班级完成时间数字基带信号1、实验名称数字基带信号2、实验目的(1)了解单极性码、双极性码、归零码、不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时分复用信号的帧结构特点。
(5)了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
3、实验内容(1)用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
(2)用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
(3)用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
4、基本原理(简写)本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。
1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端,模块内部只使用+5V电压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-3所示(见附录)。
本单元产生NRZ信号,信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。
帧长为24位,其中首位无定义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号,实验电路中数据码用红色发光二极管指示,帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。
发光二极管亮状态表示1码,熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点:• CLK 晶振信号测试点• BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个)• FS 信源帧同步信号输出点/测试点• NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点(4个)图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下:•晶振CRY:晶体;U1:反相器7404•分频器U2:计数器74161;U3:计数器74193;U4:计数器40160 •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•三选一U8:8位数据选择器4512•倒相器U20:非门74HC04•抽样U9:D触发器74HC742. HDB3编译码原理框图如图1-6所示。
通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告通信原理实验实验报告一、引言通信原理是现代通信技术的基础,而通信原理实验则是学习和理解通信原理的重要途径之一。
本次实验旨在通过实际操作和数据分析,加深对通信原理的理解,并掌握相关实验技能。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实验验证通信原理中的一些基本概念和理论,包括调制、解调、信道传输特性等。
同时,通过实验数据的分析,探究不同参数对通信系统性能的影响。
三、实验原理1. 调制与解调调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号的过程,解调则是将接收到的调制信号恢复成原始信息信号的过程。
常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
2. 信道传输特性信道传输特性是指信号在传输过程中受到的各种干扰和衰减的影响。
常见的信道传输特性包括衰减、失真、噪声等。
在通信系统设计中,需要考虑信道传输特性对信号质量的影响,并采取相应的措施进行补偿或抑制。
四、实验步骤1. 实验一:调制与解调在实验一中,我们选择了幅度调制(AM)作为调制方式。
首先,通过信号发生器产生一个正弦波作为基带信号,然后将其调制到无线电频率范围。
接下来,通过解调器将接收到的信号解调,并与原始信号进行比较分析。
2. 实验二:信道传输特性在实验二中,我们通过建立一个简单的传输系统来研究信道传输特性。
首先,我们将信号源连接到信道输入端,然后通过信道模拟器模拟信道的衰减、失真和噪声等特性。
最后,我们使用示波器观察信号在传输过程中的变化,并记录相关数据。
五、实验结果与分析1. 实验一:调制与解调通过实验一的数据分析,我们可以得出调制信号与原始信号的关系,并进一步了解幅度调制的特点。
同时,我们还可以观察到解调过程中的信号失真情况,并对解调算法进行改进。
2. 实验二:信道传输特性实验二的数据分析主要包括信号衰减、失真和噪声等方面。
通过观察示波器上的波形变化,我们可以了解信号在传输过程中的衰减程度,以及失真和噪声对信号质量的影响。
数字通信原理实验一、二、四报告

中南大学数字通信原理实验报告目录实验一:数字基带信号 (3)实验二:数字调制 (7)实验四:数字调解和眼图 (11)实验内容:实验一、实验二、实验四实验一:数字基带信号一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不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时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1.熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线,打开电源开关。
2.用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号,示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可,进行下列观察:(1)示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT,对照发光二极管的发光状态,判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮,0码对应的发光管熄);(2)用开关K1产生代码×1110010(×为任意代码,1110010为7位帧同步码),K2、K3产生任意信息代码,观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构,和NRZ码特点。
3.用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
(1)示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3,将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1,观察全1码对应的AMI码(开关K4置于左方AMI端)波形和HDB3码(开关K4置于右方HDB3端)波形。
中南大学通信原理实验报告(截图完整)

中南大学《通信原理》实验报告学生姓名指导教师学院专业班级完成时间数字基带信号1、实验名称数字基带信号2、实验目的(1)了解单极性码、双极性码、归零码、不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时分复用信号的帧结构特点。
(5)了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
3、实验内容(1)用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI 码及整流后的HDB3码。
(2)用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
(3)用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
4、基本原理(简写)本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。
1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端,模块内部只使用+5V电压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-3所示(见附录)。
本单元产生NRZ信号,信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。
帧长为24位,其中首位无定义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。
此NRZ 信号为集中插入帧同步码时分复用信号,实验电路中数据码用红色发光二极管指示,帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。
发光二极管亮状态表示1码,熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点:∙ CLK 晶振信号测试点∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个)∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点∙ NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点(4个)图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下:∙晶振CRY:晶体;U1:反相器7404∙分频器U2:计数器74161;U3:计数器74193;U4:计数器40160∙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∙三选一U8:8位数据选择器4512∙倒相器U20:非门74HC04∙抽样U9:D触发器74HC742. HDB3编译码原理框图如图1-6所示。
通信原理的实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和基本工作原理。
2. 掌握模拟通信和数字通信的基本技术。
3. 熟悉调制、解调、编码、解码等基本过程。
4. 培养实际操作能力和实验技能。
三、实验器材1. 通信原理实验箱2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算机四、实验原理通信原理实验主要包括模拟通信和数字通信两部分。
1. 模拟通信:模拟通信是指将声音、图像等模拟信号通过调制、解调、放大、滤波等过程,在信道中传输的通信方式。
模拟通信的基本原理是:将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号,通过信道传输后,再将信号还原为原来的模拟信号。
2. 数字通信:数字通信是指将声音、图像等模拟信号通过采样、量化、编码等过程,转换为数字信号,在信道中传输的通信方式。
数字通信的基本原理是:将模拟信号转换为数字信号,在信道中传输后,再将数字信号还原为原来的模拟信号。
五、实验内容1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:通过实验箱,观察调制和解调过程中的波形变化,了解调制和解调的基本原理。
(2)放大与滤波实验:通过实验箱,观察放大和滤波过程中的波形变化,了解放大和滤波的基本原理。
2. 数字通信实验(1)编码与解码实验:通过实验箱,观察编码和解码过程中的波形变化,了解编码和解码的基本原理。
(2)调制与解调实验:通过实验箱,观察调制和解调过程中的波形变化,了解调制和解调的基本原理。
六、实验步骤1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:连接实验箱,设置调制和解调参数,观察波形变化,记录实验数据。
(2)放大与滤波实验:连接实验箱,设置放大和滤波参数,观察波形变化,记录实验数据。
2. 数字通信实验(1)编码与解码实验:连接实验箱,设置编码和解码参数,观察波形变化,记录实验数据。
(2)调制与解调实验:连接实验箱,设置调制和解调参数,观察波形变化,记录实验数据。
七、实验结果与分析1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:实验结果显示,调制过程将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号,解调过程将传输的信号还原为原来的模拟信号。
通信原理实验_实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理;2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码和解码等基本技术;3. 培养实际操作能力和分析问题能力。
三、实验内容1. 调制与解调实验(1)实验目的:验证调幅(AM)和调频(FM)调制与解调的基本原理;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:调幅调制器、调频调制器、解调器、示波器、信号发生器等;2. 设置调制器参数,生成AM和FM信号;3. 将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形;4. 分析实验结果,比较AM和FM调制信号的特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到AM和FM调制信号的特点,验证了调制与解调的基本原理。
2. 编码与解码实验(1)实验目的:验证数字通信系统中的编码与解码技术;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:编码器、解码器、示波器、信号发生器等;2. 设置编码器参数,生成数字信号;3. 将数字信号输入解码器,观察解码后的信号波形;4. 分析实验结果,比较编码与解码前后的信号特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到编码与解码前后信号的特点,验证了数字通信系统中的编码与解码技术。
3. 信道模型实验(1)实验目的:验证信道模型对通信系统性能的影响;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:信道模型仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置信道模型参数,生成模拟信号;3. 将模拟信号输入信道模型,观察信道模型对信号的影响;4. 分析实验结果,比较不同信道模型下的信号传输性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同信道模型对信号传输性能的影响,验证了信道模型在通信系统中的重要性。
4. 通信系统性能分析实验(1)实验目的:分析通信系统的性能指标;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:通信系统仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置通信系统参数,生成模拟信号;3. 仿真通信系统,观察系统性能指标;4. 分析实验结果,比较不同参数设置下的系统性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同参数设置对通信系统性能的影响,验证了通信系统性能分析的重要性。
通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告实验名称:通信原理实验实验目的:1. 理解基本的通信原理和通信系统的工作原理;2. 掌握各种调制解调技术以及通信信号的传输方式;3. 熟悉通信系统的基本参数和性能指标。
实验设备和器材:1. 信号发生器2. 采样示波器3. 调制解调器4. 麦克风和扬声器5. 示波器6. 功率分贝计7. 电缆和连接线等实验原理:通信原理主要涉及调制解调、传输媒介、信道编码和解码等方面的内容。
本次实验主要内容为调幅、调频和数字调制解调技术的验证,以及传输信号质量的评估和性能测量。
实验步骤:1. 调幅实验:将信号发生器产生的正弦波信号调幅到载波上,并使用示波器观察调幅波形,记录幅度调制度;2. 调频实验:使用信号发生器产生调制信号,将其调频到载波上,并使用示波器观察调频波形,记录调频的范围和带宽;3. 数字调制实验:使用调制解调器进行数字信号调制解调实验,并观察解调的信号质量,记录解调信号的正确性和误码率;4. 信号质量评估:使用功率分贝计测量信号传输过程中的信噪比和失真程度,并记录测量结果;5. 性能测量:采用示波器和其他测量设备对通信系统的带宽、传输速率等性能指标进行测量,记录测量结果。
实验结果:1. 对于调幅实验,观察到正弦波信号成功调幅到载波上,并记录幅度调制度为X%;2. 对于调频实验,观察到调制信号成功调频到载波上,并记录调频的范围为X Hz,带宽为X Hz;3. 对于数字调制实验,观察到解调后的信号正确性良好,误码率为X%;4. 信号质量评估测量结果显示信噪比为X dB,失真程度为X%;5. 性能测量结果显示通信系统的带宽为X Hz,传输速率为X bps。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了通信原理中的调制解调技术和信号传输方式,并且成功进行了调幅、调频和数字调制解调实验。
通过信号质量评估和性能测量,我们对通信系统的性能指标有了更深入的了解。
在实验过程中,我们还发现了一些问题和改进的空间,例如在数字调制实验中,我们可以进一步优化解调算法,提高解调的正确性。
通信原理实验报告答案(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本原理和组成。
2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本技术。
3. 熟悉实验仪器的使用方法,提高动手能力。
4. 通过实验,验证通信原理理论知识。
二、实验原理通信原理实验主要涉及以下内容:1. 调制与解调:调制是将信息信号转换为适合传输的信号,解调是将接收到的信号还原为原始信息信号。
2. 编码与解码:编码是将信息信号转换为数字信号,解码是将数字信号还原为原始信息信号。
3. 信号传输:信号在传输过程中可能受到噪声干扰,需要采取抗干扰措施。
三、实验仪器与设备1. 实验箱:包括信号发生器、调制解调器、编码解码器等。
2. 信号源:提供调制、解调所需的信号。
3. 传输线路:模拟信号传输过程中的衰减、反射、干扰等现象。
四、实验内容与步骤1. 调制实验(1)设置调制器参数,如调制方式、调制频率等。
(2)将信号源信号输入调制器,观察调制后的信号波形。
(3)调整解调器参数,如解调方式、解调频率等。
(4)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。
2. 解调实验(1)设置解调器参数,如解调方式、解调频率等。
(2)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。
(3)调整调制器参数,如调制方式、调制频率等。
(4)将解调信号输入调制器,观察调制后的信号波形。
3. 编码与解码实验(1)设置编码器参数,如编码方式、编码长度等。
(2)将信息信号输入编码器,观察编码后的数字信号。
(3)设置解码器参数,如解码方式、解码长度等。
(4)将编码信号输入解码器,观察解码后的信息信号。
4. 信号传输实验(1)设置传输线路参数,如衰减、反射等。
(2)将信号源信号输入传输线路,观察传输过程中的信号变化。
(3)调整传输线路参数,如衰减、反射等。
(4)观察传输线路参数调整对信号传输的影响。
五、实验结果与分析1. 调制实验:调制后的信号波形与原信号波形基本一致,说明调制和解调过程正常。
2. 解调实验:解调后的信号波形与原信号波形基本一致,说明解调过程正常。
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信息科学与工程学院课程:数字通信原理题目:通信原理实验报告专业班级:学生姓名:学号:2017年12月1日目录实验一数字基带信号....................................二实验二数字调制......................................十六实验四数字解调与眼图..............................二十三实验一数字基带信号一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不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时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
三、基本原理本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。
1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端,模块内部只使用+5V电压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-3所示(见附录)。
本单元产生NRZ信号,信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。
帧长为24位,其中首位无定义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号,实验电路中数据码用红色发光二极管指示,帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。
发光二极管亮状态表示1码,熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点:• CLK 晶振信号测试点• BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个)• FS 信源帧同步信号输出点/测试点• NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点(4个)图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下:•晶振CRY:晶体;U1:反相器7404•分频器U2:计数器74161;U3:计数器74193;U4:计数器40160•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•三选一U8:8位数据选择器4512•倒相器U20:非门74HC04•抽样U9:D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器,八选一及三选一等单元作进一步说明。
(1)分频器74161进行13分频,输出信号频率为341kHz。
74161是一个4位二进制加计数器,预置在3状态。
74193完成÷2、÷4、÷8、÷16运算,输出BS、S1、S2、S3等4个信号。
BS为位同步信号,频率为170.5kHz。
S1、S2、S3为3个选通信号,频率分别为BS信号频率的1/2、1/4和1/8。
74193是一个4位二进制加/减计数器,当CPD=PL =1、MR=0时,可在Q0、Q1、Q2及Q3端分别输出上述4个信号。
40160是一个二一十进制加计数器,预置在7状态,完成÷3运算,在Q和Q 1端分别输出选通信号S4、S5,这两个信号的频率相等、等于S3信号频率的1/3。
分频器输出的S1、S2、S3、S4、S5等5个信号的波形如图1-4(a )和1-4(b )所示。
(2)八选一采用8路数据选择器4512,它内含了8路传输数据开关、地址译码器和三态驱动器,其真值表如表1-1所示。
U5、U6和U7的地址信号输入端A 、B 、C 并连在一起并分别接S1、S2、S3信号,它们的8个数据信号输入端x0 ~ x7分别K1、K2、K3输出的8个并行信号连接。
由表1-1可以分析出U5、U6、U7输出信号都是码速率为170.5KB 、以8位为周期的串行信号。
(3)三选一三选一电路原理同八选一电路原理。
S4、S5信号分别输入到U8的地址端A 和B ,U5、U6、U7输出的3路串行信号分别输入到U8的数据端x3、x0、x1,U8的输出端即是一个码速率为170.5KB 的2路时分复用信号,此信号为单极性不归零信号(NRZ )。
S 3S2S1(a)S5S4S3(b)图1-4 分频器输出信号波形(4)倒相与抽样图1-1中的NRZ 信号的脉冲上升沿或下降沿比BS 信号的下降沿稍有点迟后。
在实验二的数字调制单元中,有一个将绝对码变为相对码的电路,要求输入的绝对码信号的上升沿及下降沿与输入的位同步信号的上升沿对齐,而这两个信号由数字信源提供。
倒相与抽样电路就是为了满足这一要求而设计的,它们使NRZ-OUT 及BS-OUT 信号满足码变换电路的要求。
表1-1 4512真值表C B A INH DIS Z0 0 0 0 0 x00 0 1 0 0 x10 1 0 0 0 x20 1 1 0 0 x31 0 0 0 0 x41 0 1 0 0 x51 1 0 0 0 x61 1 1 0 0 x7ΦΦΦ 1 0 0ΦΦΦΦ 1 高阻FS信号可用作示波器的外同步信号,以便观察2DPSK等信号。
FS信号、NRZ-OUT信号之间的相位关系如图1-5所示,图中NRZ-OUT的无定义位为0,帧同步码为1110010,数据1为11110000,数据2为00001111。
FS 信号的低电平、高电平分别为4位和8位数字信号时间,其上升沿比NRZ-OUT 码第一位起始时间超前一个码元。
FSNRZ-OUT图1-5 FS、NRZ-OUT波形2. HDB3编译码原理框图如图1-6所示。
本模块内部使用+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。
本单元有以下信号测试点:• NRZ 译码器输出信号• BS-R 锁相环输出的位同步信号•(AMI)HDB3编码器输出信号• BPF 带通滤波器输出信号• DET (AMI)HDB3整流输出信号图1-6 HDB3编译码方框图本模块上的开关K4用于选择码型,K4位于左边A(AMI端)选择AMI码,位于右边H(HDB3端)选择HDB3码。
图1-6中各单元与电路板上元器件的对应关系如下:• HDB3编译码器U10:HDB3编译码集成电路CD22103A•单/双极性变换器U11:模拟开关4052•双/单极性变换器U12:非门74HC04•相加器U17:或门74LS32•带通滤波器U13、U14:运放UA741•限幅放大器U15:运放LM318•锁相环U16:集成锁相环CD4046信源部分的分频器、三选一、倒相器、抽样以及(AMI)HDB3编译码专用集成芯片CD22103等电路的功能可以用一片EPLD(EPM7064)芯片完成,说明见附录四。
下面简单介绍AMI、HDB3码编码规律。
AMI码的编码规律是:信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1,1的符号交替反转;信息代码0的为0码。
AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码,即脉冲宽度τ与码元宽度(码元周期、码元间隔)TS 的关系是τ=0.5TS。
HDB3码的编码规律是:4个连0信息码用取代节000V或B00V代替,当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V,有偶数个信息1码(包括0个信息1码)时取代节为B00V,其它的信息0码仍为0码;信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1;HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则,而V的符号破坏这种符号交替反转原则,但相邻V码的符号又是交替反转的;HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。
设信息码为0000 0110 0001 0000 0,则NRZ码、AMI码,HDB3码如图1-8所示。
分析表明,AMI码及HDB3码的功率谱如图1-9所示,它不含有离散谱f S成份(f S =1/T S,等于位同步信号频率)。
在通信的终端需将它们译码为NRZ码才能送给数字终端机或数模转换电路。
在做译码时必须提供位同步信号。
工程上,一般将AMI或HDB3码数字信号进行整流处理,得到占空比为0.5的单极性归零码(RZ|τ=0.5TS )。
这种信号的功率谱也在图1-9中给出。
由于整流后的AMI、HDB3码中含有离散谱f S,故可用一个窄带滤波器得到频率为f S的正弦波,整形处理后即可得到位同步信号。
图1-8 NRZ、AMI、HDB3关系图图1-9 AMI、HDB3、RZ|τ=0.5TS频谱可以用CD22103集成电路进行AMI或HDB3编译码。
当它的第3脚(HDB3/ AMI)接+5V时为HDB3编译码器,接地时为AMI编译码器。
编码时,需输入NRZ码及位同步信号,它们来自数字信源单元,已在电路板上连好。
CD22103编码输出两路并行信号+H-OUT和-H-OUT,它们都是半占空比的正脉冲信号,分别与AMI或HDB3码的正极性信号及负极性信号相对应。
这两路信号经单/双极性变换后得到AMI码或HDB3。
双/单极性变换及相加器构成一个整流器。
整流后的DET信号含有位同步信号频率离散谱。
本单元中带通滤波器实际是一个正反馈放大器。
当无输入信号时,它工作在自激状态;而输入信号将放大器的自激信号频率向码速率方向牵引。
它的输出BPF是一个幅度和周期都不恒定的准周期信号。
对此信号进行限幅放大处理后得到幅度恒定、周期变化的脉冲信号,但仍不能将此信号作为译码器的位同步信号,需作进一步处理。
当锁相环的自然谐振频率足够小时,对输入的电压信号可等效为窄带带通滤波器(关于锁相环的基本原理将在实验三中介绍)。
本单元中采用电荷泵锁相环构成一个Q值约为35的的窄带带通滤波器,它可以输出一个符合译码器要求的位同步信号BS-R。
译码时,需将AMI或HDB3码变换成两路单极性信号分别送到CD22103的第11、第13脚,此任务由双/单变换电路来完成。
当信息代码连0个数太多时,从AMI码中较难于提取稳定的位同步信号,而HDB3中连0个数最多为3,这对提取高质量的位同信号是有利的。
这也是HDB3码优于AMI码之处。
HDB3码及经过随机化处理的AMI码常被用在PCM一、二、三次群的接口设备中。
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;收端的双/单极性变换电路一般由变压器、自动门限控制和整流电路完成,本实验目的是掌握HDB3编码规则,及位同步提取方法,故对极性变换电路作了简化处理,不一定符合实用要求。
CD22103的引脚及内部框图如图1-10所示,详细说明如下:图1-10 CD22103的引脚及内部框图(1)NRZ-IN 编码器NRZ信号输入端;(2)CTX 编码时钟(位同步信号)输入端;(3)HDB3/ AMI 码型选择端:接TTL高电平时,选择HDB3码;接TTL低电平时,选择AMI码;(4)NRZ-OUT HDB3译码后信码输出端;(5)CRX 译码时钟(位同步信号)输入端;(6)RAIS 告警指示信号(AIS)检测电路复位端,负脉冲有效;(7)AIS AIS信号输出端,有AIS信号为高电平,无ALS信号时为低电平;(8)VSS接地端;(9)ERR 不符合HDB3/AMI编码规则的误码脉冲输出端;(10)CKR HDB3码的汇总输出端;(11)+HDB3-IN HDB3译码器正码输入端;(12)LTF HDB3译码内部环回控制端,接高电平时为环回,接低电平时为正常;(13)-HDB3-IN HDB3译码器负码输入端;(14)-HDB3-OUT HDB3编码器负码输出端;(15)+HDB3-OUT HDB3编码器正码输出端;(16)VDD接电源端(+5V)CD22103主要由发送编码和接收译码两部分组成,工作速率为50Kb/s~10Mb/s。