通信原理实验 CMI码型变换 实验报告
[信息与通信]通信原理实验AMIHDB3CMI码型变换波形图
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1. 将KX01拔去，使CMI编码输入数据悬空（全0码）。测 量TPX05，输出数据为01码，说明具有丰富的时钟信息。 2. 测量CMI译码输出数据是否与发端一致。 3. 观测译码同步信号。
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CMI码编码规则测试
7位m序列
15位m序列
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1码状态记忆测量
7位m序列，1码是00/11编码，而0码 不编码跟在1码后保持1码的状态
7. 抗连0码性能测试
CMI码编码规则测试
实验步骤：
1. 观测TPX01和TPX05，用TPX01同步，分析编码 输出数据是否与编码理论一致。 2.将KX02设置在1_2位置，重复上一步骤测量。
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1码状态记忆测量
实验步骤：
1. 观测TPX01和1码状态记忆输出TPX03，用TPX01 同步，根据观测结果，分析是否符合相互关系。
第四部分 码型变换技术
实验一 AMI/HDB3码型变换实验 实验二 CMI码型变换实验
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实验一 AMI/HDB3码型变换实验
实验目的：
1.了解二进制单极性码变换为 AMI/HDB3码的编码规则
2.熟悉HDB3码的基本特征； 3.熟悉HDB3码的编译码器工作
原理和实现方法； 4.根据测量和分析结果，画出电
15位m序列，1码是00/11编码，而0码 不编码跟在1码后保持1码的状态
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CMI码解码波形测试
7位m序列，输入数据与解码数据除时延外一一对应
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CMI码编码加错波形观测
加错时的译码输出数据与不加错时不同
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CMI码检错功能测试
KX01放在Dt时，TPX06与TPY05
KX01设置在M位置，TPY05无错指示
实验二_光纤通信系统线路码型CMI_编译码实验
实验二光纤通信系统线路码型CMI 编译码实验一、实验目的1、了解线路码型在光纤传输系统中的作用2、掌握线路码型CMI码的编译码过程以及电路实现原理二、实验内容1、验证符合光纤传输系统的线路码型2、观察线路码型的编译码过程三、实验仪器1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱 1台2、20MHz双踪模拟示波器 1台3、FC-FC单模光跳线 1根4、连接导线 20根四、实验原理线路码型变换电路主要是适应数字光纤通信传输的需要而设置的，因此，数字光纤通信传输过程的前后必须有线路码型变换与反变换电路。
线路码型是指信道码的码型，它是将二进制的数字串变换为适合于特定传输媒介的形式。
因此，对于不同的传输媒介，有不同类型的线路码型。
对于光纤数字传输系统，不仅要考虑其传输媒介光纤的特性，还需考虑光电转换器件即光源器件和光检测器件的特性，例如光纤线路的带宽（色散）特性影响着对线路码型速率变化的选择，光源器件的非线性影响着对线路码型是单极性还是多极性的选择，一般说来，对光纤传输线路码型的选择主要考虑如下要求：（1）比特序列独立性（2）能提供足够的定时信息（3）减小功率谱密度中的高低频分量（4）误码倍增小（5）便于实现不中断业务的误码监测（6）易于在传送主信息（业务信息）的同时，传送监控、公务、数据等维护管理信息，以及区间通信等辅助信号。
（7）易于实现在介绍常用线路码型之前，先介绍一下线路码型的分类，如果从泛指的线路码型来讲，可以从不同角度来分，现简述如下。
以应用场合来分，有用于金属缆线的线路码型（又可细分为同轴电缆用的、对称电缆用的码型等等），无线系统用的线路码型，用于光缆传输系统的码型等。
本实验介绍的CMI线路码型是光线路码型。
以传输信道（或者说调制方式）来分，有基带信道的线路码型和承载（载波）信道的线路码型。
目前光纤传输系统大多采用基带直接调制光信号，对线路码型而言，仍输入基带码型。
以线路码型的电平数来分，有两电平码、三电平码、四电平码以及多电平码。
CMI码编码与译码-A11-2012通信大型实验报告
实验报告题目：CMI码编码译码实验报告组员通信901 李虹毅通信901 潘凯波通信901 韦磊组号A112012年2月目录一概述 (1)1.1 CMI码的简介 (1)1. 2 CMI码的优点 (1)二实验原理 (1)2.1 编码原理 (1) (2)2.2 译码原理 (2)三实验设计步骤（含程序及仿真图、测试图等） (3)3.1 实验模块程序 (3)3.2 综合电路图 (7)3.3 仿真波形 (8)四硬件调试下载 (8)五实验总结和心得体会 (9)一概述1.1 CMI码的简介1、CMI码是传号反转码的简称，它是一种应用于PCM四次群和光纤传输系统中的常用线路码型，具有码变换设备简单、有较多的电平跃变，含有丰富的定时信息，便于时钟提取，有一定的纠错能力等优点。
在高次脉冲编码调制终端设备中广泛应用作接口码型，在速率低于8 448 Kb/s的光纤数字传输系统中也被建议作为线路传输码型。
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00或11码，因而对输入1的状态必须记忆。
同时，编码后的速率增加一倍，因而整形输出必须有2倍的输入码流时钟。
在CMI解码端，存在同步和不同步两种状态，因而需进行同步。
同步过程的设计可根据码字的状态进行：因为在输入码字中不存在10码型，如果出现10码，则必须调整同步状态。
在该功能模块中，可以观测到CMI在译码过程中的同步过程。
1. 2 CMI码的优点1、不存在直流分量，并且具有很强的时钟分量，有利于在接收端对时钟信号进行恢复；2、具有检错能力，这是因为1码用00或11表示，而0码用01码表示，因而CMI码流中不存在10码，且无00与11码组连续出现，这个特点可用于检测CMI的部分错码。
二实验原理2.1 编码原理编码流程框图：m序列输入根据编码规则2位并行输出经过并串转换模块，并输出结束CMI编码规则见表4.2.1所示：因而在CMI编码中，输入码字0直接输出01码型，较为简单。
通信原理实验16 CMI 码的编解码实验
实验十六CMI 码的编解码实验实验内容1. 熟悉CMI码型变换编码实验。
2．熟悉CMI码型变换译码实验。
一、实验目的1．加深理解CMI码的编解码原理2．掌握CMI码的编解码方法3. 学习通过CPLD编程实现CMI码编译码实验二、实验电路工作原理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它要求，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，期望将原始信息的符号编制成适合于传输用的码型，②对所传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（又称线路码）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。
根据CCITT建议，在数字程控交换机中CMI码一般作为PCM四次群数字中继接口的码型，在光纤通信中CMI编码得到了广泛应用。
1．CMI码的编码原理：CMI码是传号反转码的简称，其编码规则是：‘１’码交替用“11”和“00”表示；“0”码用“01”表示。
因而对输入的“1”的状态必须记忆。
同时，编码后的速率增加一倍，因而整形必须有2倍的输入码流时钟。
实验-CMI码型变换实验
实验-CMI码型变换实验实验CMI码型变换实验一、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，下面将主要介绍CMI码。
根据CCITT建议，在程控数字交换机中CMI 码一般作为PCM四次群数字中继接口的码型。
在CMI码模块中，完成CMI的编码与解码功能。
CMI编码规则见表4.2.1所示：表4.2.1 CMI的编码规则输入码字编码结果0 011 00/11交替表示因而在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00或11码，因而对输入1的状态必须记忆。
AMIHDB3CMI码型变换实验
实验七AMI/HDB3/CMI码型变换实验一、实验原理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：AMI、HDB3、CMI码等等。
(一)AMI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。
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。
由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，即把一个二进制符号变换成一个三进制符号。
CMI码型变换实验实验报告_图文
CMI码型变换实验实验报告_图文本科实验报告实验名称, CMI码型变换实验课程名称, 实验时间, 任课教师, 实验地点,原理验证实验教师,综合设计实验类型, 学生姓名,自主创新学号/班级, 组号,学院, 同组搭档, 专业, 成绩,1. CMI码编码规则测试(1)用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和输出编码数据,TPX05,。
观测时用TPX01同步,仔细调整示波器同步。
找出并画下一个m序列周期输入数据和对应编码输出数据波形。
根据观测结果,分析编码输出数据是否与编码理论一致。
(实验结果如图,(2)(实验结果如图,2. 1码状态记忆测量(1) 用KX02设置输出周期为15位的序列,用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和1码状态记忆输出,TPX03,。
观测时用TPX01同步,仔细调整示波器同步。
画下一个m序列周期输入数据和对应1码状态记忆输出数据波形。
根据观测结果,分析是否符合相互关系。
(实验结果如图,(2)将KX02设置在其他位置,重复上述测量。
画下测量波形,分析测量结果。
(实验结果如图,3. CMI码解码波形测试用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和CMI解码器输出数据,TPY07,。
观测时用TPX01同步。
验证CMI译码器能否正常译码,两者波形除时延外应一一对应。
(实验结果如图,4. CMI码编码加错波形观测跳线开关KX03是加错控制开关,当KX03设置在E_EN位置时,左端,,将在输出编码数据流中每隔一定时间插入1个错码。
TPX06是发端加错指示测试点,用示波器同时观测加错指示点TPX06和输出编码数据TPX05的波形,观测时用TPX06同步。
画下有错码时的输出编码数据,并分析接收端CMI译码器可否检测出。
(实验结果如图,5. CMI码检错功能测试首先将输入信号选择跳线开关KX01设置在Dt位置,左端,,将加错跳线开关KX03设置在E_EN位置,人为插入错码,模拟数据经信道传输误码。
CMI码形变换实验完整实验报告
CMI码形变换实验一．实验仪器1 JH5001通信原理综合实验系统2 20Mhz双踪示波器二．实验目的1 掌握CMI码的编码规则2 熟悉CMI编译码系统的特性三．实验原理编码框图如下：译码模块组成框图如下：四．数据整理1CMI码编码规则测试（1）观察CMI编码器的输入数据编码时钟和输入编码数据，波形如下：（上为TPX02，下为TPX01）根据图形观察输入数据在时钟的下降沿跳变。
（2）观察CMI编码器的输出数据编码时钟输入和编码数据输出，波形如下：（上为TPX04，下为TPX05）经过观察，输出数据在时钟的下降沿跳变，输入时钟是输出时钟的2倍。
（3）用示波器同时观察CMI编码器输入数据和输出编码数据。
波形如下：（上为TPX01，下为TPX05）由波形可知输入数据为0 1 0 1 1 1 0等编码数据为01 11 01 00 11 00 01等。
编码数据与编码理论一致。
（4）产生15位m序列重复（3）中的操作，波形如下：（上为TPX01，下为TPX05）由波形可知输入数据为0 0 0 1 0 0 1 1等编码数据为01 01 01 11 01 01 00 11等。
数据编码与编码理论一致。
2．1码状态记忆测量（1）用示波器同时观察CMI编码输入数据和1码状态记忆输出。
波形如下：（上为TPX01，下为TPX03）根据观测结果，符合相互关系。
（2）波形如下：（上为TPX01，下为TPX03）根据观测结果，符合相互关系。
3．CMI码解码波形观测。
波形如下：（上为TPX01，下为TPY07）根据波形测量，编解码之间的时延为输入时钟的1/3。
4．CMI码编码加错波形观测。
波形如下；（上为TPX06，下为TPX05）在正确编码过程中，编码数据中不可能出现0000，1111，10等编码，此编码出现则为错误编码。
再者，插入一个错码，插入的是一个1或0码，会造成编码数据流出现错误编码，对应编码数据查找，即可找出错码位置。
光纤通信原理实验一码型变换(CMI)实验
本实验系统根据光纤通信系统原理的主要知识点进行实验，结合电子技术和微处理器技术，针对光纤通信系统的典型应用可进行8项实验或示教，实验内容重点突出，内容丰富，有重点的培养实验者的动手能力。
实验系统总方框图如图1所示，它由以下7个部分单元电路组成：1、信号发生器单元2、模拟接口单元3、数字接口单元4、信号处理单元5、中央CPU控制单元6、光发端机单元7、光接收机单元每个单元电路的详细说明将在后面的实验中逐一介绍。
图2是实验系统的电原理图。
图3是实验系统元件分布图。
图1 实验系统总方框图图2 光纤通信原理实验系统分布图预习实验光纤通信原理实验系统信号发生器实验一、实验目的1、熟悉该光纤通信原理实验系统的电路组成。
2、熟悉光纤通信系统发送端信号产生的方法。
二、实验仪表1、直流稳压电源一台2、20MHz示波器一台3、三用表一台三、实验电路工作原理时钟信号是该光纤实验系统电路中的重要主成部分。
其方框图与电路原理图分别见1-1与图1-2所示。
图1-3是伪随机码产生电路。
图1-1 信号发生方框图各点波形说明如下：TPl01：2.048MHz的方波信号，作为PCM编译码电路的主时钟信号。
TPl02：1.024MHz的方波信号TPl03：128KHz的窄脉冲信号TPl04：8KHz的窄脉冲信号，作为PCM编译码电路的帧同步信号和脉冲波产生电路的波形。
W105：2KHz或1KHz的方波信号，作为正弦波产生电路的输入信号。
TPl07：8KHz或4KHz的方波信号，作为三角波产生电路的输入信号。
TPl09：64KHz的方波信号。
TP110：伪随机码产生电路输出波形，码型为000011101100101。
四、实验内容：1、用示波器测出各测量点波形，并对每一测量点的波形加以分析。
2、分析伪随机码发生器的工作原理并画出输出波形。
实验一码型变换(CMI)实验一、实验目的1、了解光纤通信采用的线路码型2、掌握CMI码的特点3、了解CMI的编解码实现方法二、预习要求1、阅读光纤通信系统原理的线路码型章节2、熟习相关电路的芯片功能，三、实验电路工作原理1、电路组成CMI码即为传号翻转码，“1”交替地用“00”和“11”表示，而“0”则固定用“01”表示，因此lbit变为2bit，故属于二电平的NRZ的1B2B码型，这种码的特点是有一定的纠错能力，易于实现，易于定时提取，因此在低速系统中选为传输码型，图1-1为CMI码与NRZ的关系图1-1 CMI码与NRZ码的转换关系a、编码电路编码电路接收来自信号源的单极性非归零码（NRZ）码，并把这种码型变换为CMI码送至光发送单元，其框图如图1-2 所示，图1-3是它的电原理图图1-2 CMI编码框图图1-3 CMI编码电原理图单极性码输入本单元后，首先用CLK同步，例如输入若是传号，则翻转输出，若是空号，则打开门开关，使时钟的反码送输出，本实验电路的伪随机码为15位的PN码，其其输入的信码序列如图1－4所示。
通信原理课程设计 CMI编译码
实验 5 CMI 编码器设计一、预备知识1. 预习 Altera 公司quartus 软件的使用方法。
2. 预习 FPGA 的基本编程技术。
3. 复习通信原理中关于 CMI 编码部分的知识。
二、实验目的1. 掌握 FPGA 中实现CMI 编码的方法。
三、实验仪器1．LTE-TX-02E 型通信原理实验箱一台2．计算机（带quartus II 开发环境）一台3．JTAG 下载电缆一根4．6 号板一块5．8 号板一块6．信号源板一块7．示波器一台四、实验原理CMI 编码规则见如下表所示：输入码字编码结果0 011 00/11 交替表示在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，其输出不仅与当前码字有关，还与前一个“1”码的输出有关，输出存在两种结果00 或11 码，交替出现。
在同步情况下，输出只对应三种有效码型，10 码型无效，因此可以根据这个特点进行检错。
同时，编码后的速率增加一倍。
五、设计要求与方法1. 设计要求从信号源接 8K 的PN 序列和8K 时钟到8 号板，对8 号板的FPGA 进行编程完成PN 序列的CMI 编码。
在程序中定义的端口是：输入：CLK_ENCODE ：时钟输入端，由信号源CLK1 引入8k 的时钟信号。
RST ：复位信号，高电平有效。
NRZ_IN ： NRZ 码信号输入。
输出：CMI_OUT ： CMI 编码输出。
说明：CLK_ENCODE ： 8 号板的FPGA 的16 脚，插座的名称为“CLK”。
RST ： 8 号板FPGA 39 脚，复位信号，S2 pn1 往上拨时，复位信号有效。
NRZ_IN ： 8 号板的FPGA 的10 脚，插座的名称为“COMRXA”。
CMI_OUT ： 8 号板的FPGA 的77 脚，插座的名称为“PCMOUTB”。
2. 设计方法首先将输入数据依据编码要求编成相应码字，0 码编成“01”，1 码交替成“00”或“11”，然后在原时钟上升沿和下降沿分别取高位和低位进行并串转换输出，就达到倍频输出的目的。
通信原理实验报告(终)
通信原理实验报告班级： 12050641姓名：谢昌辉学号： 1205064135实验一 抽样定理实验一、实验目的1、 了解抽样定理在通信系统中的重要性。
2、 掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
3、 理解低通采样定理的原理。
4、 理解实际的抽样系统。
5、 理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
6、 理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
7、 理解带通采样定理的原理。
二、实验器材1、 主控&信号源、3号模块 各一块2、 双踪示波器 一台3、 连接线 若干三、实验原理1、实验原理框图保持电路S1信号源A-outmusic抽样电路被抽样信号抽样脉冲平顶抽样自然抽样抽样输出抗混叠滤波器LPFLPF-INLPF-OUTFPGA 数字滤波FIR/IIR译码输出编码输入3# 信源编译码模块图1-1 抽样定理实验框图2、实验框图说明抽样信号由抽样电路产生。
将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。
平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。
这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶3.4kHz 的巴特沃斯低通滤波器）或FPGA 数字滤波器（有FIR 、IIR 两种）。
反sinc 滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。
要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。
在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。
四、实验步骤实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明信号源：MUSIC 模块3：TH1(被抽样信号) 将被抽样信号送入抽样单元信号源：A-OUT 模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。
通信原理实验报告
实验一基带信号的常见码型变换一、实验目的1.熟悉NRZ,BNRZ,RZ,BRZ,曼彻斯特，CMI,密勒，PST码型变换原理及工作过程。
2.观测数字基带信号的码型变换测量点波形。
二、实验原理在实际的基带传输系统中，传输码的结构应具有以下主要特性：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）.以上特性不受信息源统计特性的影响，即适应信息源的变化。
5）.编译码设备要尽可能简单。
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E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。
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。
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。
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。
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。
6.CMI码CMI码是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则：“1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示；“0”码固定的用“01”两位码表示。
通信原理实验16CMI码的编解码实验
实验十六CMI 码的编解码实验实验内容1. 熟悉CMI码型变换编码实验。
2．熟悉CMI码型变换译码实验。
一、实验目的1．加深理解CMI码的编解码原理2．掌握CMI码的编解码方法3. 学习通过CPLD编程实现CMI码编译码实验二、实验电路工作原理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它要求，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，期望将原始信息的符号编制成适合于传输用的码型，②对所传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（又称线路码）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。
根据CCITT建议，在数字程控交换机中CMI码一般作为PCM四次群数字中继接口的码型，在光纤通信中CMI编码得到了广泛应用。
1．CMI码的编码原理：CMI码是传号反转码的简称，其编码规则是：‘１’码交替用“11”和“00”表示；“0”码用“01”表示。
因而对输入的“1”的状态必须记忆。
同时，编码后的速率增加一倍，因而整形必须有2倍的输入码流时钟。
通信原理实验_CMI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：CMI码型变换一、实验目的1.掌握CMI编码规则。
2.掌握CMI编码和解码原理。
3.了解CMI同步原理和检错原理。
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.CMI码编码规则测试(1)7位m序列输入，无加错，CMI输出。
用示波器观测如下数据：♦CMI编码输入数据（TPX01），输出编码数据（TPX05）示波器中下面的波形是输入数据。
2.“1”码状态记忆测试(2)7位m序列输入。
用示波器观测如下数据：♦CMI编码输入数据（TPX01），1码状态记忆输出（TPX03）编码输入（从第6位开始） 1 1 1 0 0 1 03.CMI码编解码波形测试用示波器观测如下数据：CMI编码输入数据（TPX01），CMI解码器输出数据（TPY07）4.CMI码编码加错波形观测用示波器观测4个加错点加错时和不加错时的输出波形从11变为了10（图上看不清，当时从做看的）加错无错从11变为了10从11变为了10加错无错从11变为了105.CMI码检错功能测试(1)输入数据为Dt，人为加入错码。
用示波器观测如下波形♦加错指示点（TPX06），检测错码检测点（TPY05）加错点对应的检错点闪动，说明并不是所有的错误都检查出来。
(2)输入数据为M，人为加入错码。
用示波器观测如下波形♦加错指示点（TPX06），检测错码检测点（TPY05）有些加错点对应的检错点都没有影响，说明输入M序列有些加错点没有6.CMI译码同步观测(1)输入Dt，不经过CMI编码。
错码。
用示波器观测如下波形♦检测错码检测点（TPY05）(2)输入Dt，经过CMI编码。
错码。
用示波器观测如下波形♦检测错码检测点（TPY05）经过CMI编码后处在同步状态，因为周期的输入加错，所以示波器中出7.抗连0码性能测试(1)输入全0。
用示波器观测如下波形♦输出编码数据（TPX05）(2)看输入数据和输出数据是否相同。
光纤通信实验五 CMI编译码原理及CMI码光纤传输系统
实验五CMI编译码原理及CMI码光纤传输系统一、实验目的1.了解线路码型的用途2.掌握CMI 编译码的方法二、实验内容1.CMI 码的光纤传输三、实验仪器1.光纤实验系统1 台2.光纤跳线1 根3.示波器1台四、实验原理1.线路码型数字光纤通信与数字电缆通信一样，在其传输信道中，通常不直接传送终端机（例如PCM 终端机）输出的数字信号，而需要经过码型变换，使之变换成为适合于传输信道传输的码型,称之为线路码型. 在数字电缆通信中, 电缆中传输的线路码型通常为三电平的三阶高密度双极性码, 即HDB3 码，它是一种传号以正负极性交替发送的码型。
在数字光纤通信中由于光源不可能发射负的光脉冲，因而不能采用HDB3 码，只能采用0 1 二电平码。
但简单的二电平码的直流基线会随着信息流中0 1 的不同的组合情况而随机起伏，而直流基线的起伏对接收端判决不利，因此需要进行线路编码以适应光纤线路传输的要求。
线路编码还有另外两个作用：其一是消除随机数字码流中的长连0 和长连 1 码，以便于接收端时钟的提取。
其二是按一定规则进行编码后，也便于在运行中进行误码监测，以及在中继器上进行误码遥测。
2.CMI 码CMI（Coded Mark Inversion）码是典型的字母型平衡码之一。
CMI 在ITU-T G.703 建议中被规定为139 264 kbit/s（PDH 的四次群）和155 520 kbit/s（SDH 的STM-1）的物理/电气接口的码型。
其变换规则如下表所示：CMI 由于结构均匀，传输性能好，可以用游动数字和的方法监测误码，因此误码监测性能好。
由于它是一种电接口码型，因此有不少139 264 kbit/s 的光纤数字传输系统采用CMI 码作为光线路码型。
除了上述优点外，它不需要重新变换，就可以直接用四次群复接设备送来的CMI 码的电信号去调制光源器件，在接收端把再生还原的CMI 码的电信号直接送给四次群复用设备，而无须电接口和线路码型变换/反变换电路。
通信原理实验报告3码型变换实验第6组
通信原理实验报告班级：组号：06 时间：2015/11/12成员：学号：实验三码型变换实验一、实验目的1、了解数字基带传输的常用码型。
2、掌握BPH、CMI、AMI、HDB3四种典型传输码型的编码规则。
二、实验内容1、BPH码变换与反变换。
2、CMI码变换与反变换。
3、AMI码变换与反变换。
4、HDB3码变换与反变换。
三、实验仪器1、信号源模块一块2、码型变换模块一块3、 20M双踪示波器一台四、实验步骤（若码型太长，示波器单张图片无法清晰显示，可调整至2~3张图片记录）1、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。
（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）2、信号源模块的NRZ码型选择SW01~SW03拨码开关依次设置成本组同学的学号尾数的二进制码，例：陈欢，陈金洪，陈景鹏同学学号尾数是1，2，3，则他们SW01~SW03拨码开关依次设置成0000 0001，0000 0010，0000 0011B。
码速率选择拨码开关SW04、SW05设置为NRZ码速率为6Kbps。
3、实验连线如下：信号源模块码型变换模块“编码输入”NRZ———————— NRZBS—————————BS2BS—————————2BS码型变换模块“编码输出”码型变换模块“解码输入”单极性码————————单极性码位同步—————————位同步双极性码————————双极性码4、BPH码变换与反变换（1）码型变换模块的“码型选择”拨码开关SW01拨为1000（BPH）。
（2）示波器双踪观测编码输入“NRZ”与编码输出“单极性码”测试点，并记录图片为图1。
（3）示波器双踪观测编码输入“NRZ”与解码输出“NRZ”，并记录图片为图2。
5、CMI码变换与反变换（1）码型变换模块的“码型选择”拨码开关SW01拨为0100（CMI）。
通信系统原理综合性、设计性实验设计报告 - CMI码编译码电路的设计与实现
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。
码型变换实验
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。
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姓名：学号：班级：
第周星期第大节
实验名称：CMI码型变换
一、实验目的
1.掌握CMI编码规则。
2.掌握CMI编码和解码原理。
3.了解CMI同步原理和检错原理。
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.CMI码编码规则测试
(1)7位m序列输入，无加错，CMI输出。
用示波器观测如下数据：
2.“1”码状态记忆测试
(2)7位m序列输入。
用示波器观测如下数据：
♦CMI编码输入数据（TPX01），1码状态记忆输出（TPX03）
3.CMI码编解码波形测试
用示波器观测如下数据：
4.CMI码编码加错波形观测
用示波器观测4个加错点加错时和不加错时的输出波形
加错无错
加错无错
加错无错
5.CMI码检错功能测试
(1)输入数据为Dt，人为加入错码。
用示波器观测如下波形
(2)输入数据为M，人为加入错码。
用示波器观测如下波形
♦加错指示点（TPX06），检测错码检测点（TPY05）
有些加错点对应的检错点都没有影响，说明输入M序列有些加错点没有
6.CMI译码同步观测
(1)输入Dt，不经过CMI编码。
错码。
用示波器观测如下波形
(2)输入Dt，经过CMI编码。
错码。
用示波器观测如下波形
♦检测错码检测点（TPY05）
经过CMI编码后处在同步状态，因为周期的输入加错，所以示波器中出
7.抗连0码性能测试
(1)输入全0。
用示波器观测如下波形
(2)看输入数据和输出数据是否相同。
用示波器观测如下波形
♦CMI编码输入数据（TPX01），输出编码数据（TPY07）
四、思考题
1.简述CMI码型的特点。
♦不含直流
♦有一定的检错能力
♦易实现
♦抗连0能力强
2.对于AMI，HDB3和CMI长连0码，哪种码型对于定时提取更有利？
CMI最有利于时钟同步，HDB3次之，而AMI对连0没有特殊处理，提取时钟能力最差。
3.CMI码收发码组是如何同步的？
CMI译码器在检测到错误时（收到10序列），会扣去一个时钟脉冲，这样就使得序列错了1位，实现同步。
4.CMI码用在什么地方？
CMI在光纤通信中有应用。