HDB3线路编码通信系统综合测试
ami hdb3码编译码实验报告
ami hdb3码编译码实验报告AMI (Alternate Mark Inversion) 和 HDB3 (High Density Bipolar of Order 3) 码是一种常用的线路编码和解码方式，被广泛应用于数字通信系统中。
本实验报告将详细介绍AMI和HDB3码的编码和解码原理，并通过实验验证其正确性和可靠性。
一、实验目的本实验旨在通过编写AMI和HDB3码的编码和解码程序，加深对这两种编码方式的理解，并验证其在数字通信系统中的应用效果。
二、实验原理1. AMI码编码原理AMI码是一种基本的线路编码方式，它通过对二进制数据进行编码，使得连续的1和0之间交替出现正负电平。
具体编码规则如下：- 将二进制数据0编码为0电平；- 将二进制数据1编码为交替出现的正负电平。
2. AMI码解码原理AMI码的解码过程相对简单，只需要检测电平的正负即可。
具体解码规则如下：- 检测到正电平时，解码为二进制数据1；- 检测到负电平时，解码为二进制数据0。
3. HDB3码编码原理HDB3码是一种高密度双极性码，它通过对连续的0进行编码，实现数据的传输和时钟同步。
具体编码规则如下：- 将连续的0编码为连续的正负电平，其中正电平的个数取决于前一位的编码；- 当连续的0个数达到4个时，需要进行特殊处理，即通过插入一个“违例”来保持编码的高密度。
4. HDB3码解码原理HDB3码的解码过程较为复杂，需要根据前一位的编码和违例的位置进行判断。
具体解码规则如下：- 检测到正电平时，根据前一位的编码和违例的位置判断解码为0或1；- 检测到负电平时，根据前一位的编码和违例的位置判断解码为0或1。
三、实验步骤1. 编写AMI码的编码和解码程序，并进行测试。
首先生成一组随机的二进制数据，然后对其进行编码，并将编码结果输出。
接着将编码结果作为输入，进行解码，并将解码结果与原始数据进行比对，验证解码的正确性。
2. 编写HDB3码的编码和解码程序，并进行测试。
HDB3编译码综合实验
式中：fr一信道码速率；Pe一信道误码率；FrPe－1秒钟内的误码个数;FB：反变换后的码速率;P’e：反变换后的误码率;fBP’e：反变换后1秒钟内的误码个数。
(四)实际应用介绍
目前大量采用型号为CD22103的CMOS大规模集成电路的HDB3编、解码器，它可将编、解码器两大功能电路集成在一个大规模电路里。可将发送来的NRZ码变为HDB3码，也可将接收到的HDB3码还原为NRZ码。
(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。
3．K1一K8置00000000，测量P12、P22变换AMI码波形，仍然保持全0电平。测量译码P3l，则时钟信号提取不到，CP3为全0。
*4．用频谱仪测量AMI码信号频谱特性。
B、HDB3码实验
K9、K10置HDB3(波形记录20个码元以上)
1．K1一K8置10Ol11OO，测量P12、P22波形，观察HDB3码变换规则，在没有四连0时，P23无四连0检出信号，HDB3与AMI码变换规则相同。但由于要储存计算有无4个连0。故P22输出比输入P12要延时5位码元。其余类同。这一点与老师上课时和书本上的内容有差别。测量译码P3l,CP3时钟提取波形。测量P33检测不到破坏点V码，比较P12与P32，P32无插入B脉冲检出。比较P12与译码PCM码输出。恢复数据与发端相同。
实验及HDB3码CMI码编码
• 实验地点: • 三楼最西边 • 通信工程系办公室
HDB3码（三阶高密度双极性码）
编码规则: 把消息代码变换成AMI码、检查AMI码的连0串情况。 当没 有4个以上连0串时，则这时的AMI码就是HDB3码； 当出现4个以上连0串时
（1）四个连0用取代节000V或B00V代替。
（2）非四个连0时编码不变，当两个相邻“V”码中间有奇 数个1时有000V，为偶数个1时用B00V。
信息码中的“1”码交替用“11”和“00”表示，“0”
码用“01”表示。例如：
代码： CMI码：
1 11
1 00
0 01
1 11
0 01
0 01
1 00
0 01
CMI码 这种码型有较多的电平跃变，因此，含有 丰富的定时信息。 该码被ITU-T推荐为PCM四次群接口码型。 在光纤传输系统中有时也用CMI码作线路传 输码型。
（3）1，B的符号符合交换反转原则
（B符号的极性与前一非0符号的相反，V的符号与
其前一非 0符号同极性，相邻V码符号相反。
HDB3码的特点：
保留了AMI码的优点，克服了AMI连0多的缺点。 它是 一，二，三次群的接口码型，是CCITT推 荐使用的码之一
– 举例HDB3码编码
例1：代码： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
– 水平中线对应判决门限电平
• 在抽样时刻眼图水平中线到上、下边沿之间为噪声容 限。
• 即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判
决。
– 对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越 陡，对定时误差就越灵敏（斜率越大，码元持续时间越短）
– 过零失真
眼图p90
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。
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HDB；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HDB；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HDB；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: 代闆，TTtXM TF1W3|割1 H［用1期律码樓块甜辰幣麗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勺编译码时延较大。
AMI和HDB3码型变换试验.
AMI/HDB3 码型变换实验一、实验目的了解二进制单极性码变换为AMI/HDB3 码的编码规则;熟悉HDB3 码的基本特征;熟悉HDB3 码的编译码器工作原理和实现方法; 根据测量和分析结果,画出电路关键部位的波形;二、实验内容AMI 码编码规则验证AMI 码译码和时延测量AMI 编码信号中同步时钟分量定性观测AMI 译码位定时恢复测量HDB3 码变换规则验证HDB3 码译码和时延测量HDB3 编码信号中同步时钟分量定性观测HDB3 译码位定时恢复测量三、实验仪器1.JH5001通信原理综合实验系统一台2.20MHz 双踪示波器一台四、原理与电路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…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。
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,即接收端从该信号中来获取定时信息时,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,人们提出了许多种类的改进AMI码,HDB3码就是其中有代表性的一种。
HDB3AMI非归零码HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。
它的编码原理是这样的：先把消息代码变换成AMI码，然后去检查AMI码的连0串情况，当没有4个以上连0串时，则这时的AMI 码就是HDB3码;当出现4个以上连0串时,则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号（+1或-同极性的符号。
实验及HDB3码CMI码编码
• 眼图和系统性能的关系 – 最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的 时刻 – 抽样失真反映了信号受噪声干扰的程度 – 水平中线对应判决门限电平
• 在抽样时刻眼图水平中线到上、下边沿之间为噪声容 限。
• 即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可Байду номын сангаас发生错误判 决。
– 对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越 陡，对定时误差就越灵敏（斜率越大，码元持续时间越短）
HDB3码： -1 0 0 0 -V +1 0 0 0+V -1＋l -B 0 0-V＋1 -1
CMI码 CMI码的全称是传号反转码，其编码规则如下：
信息码中的“1”码交替用“11”和“00”表示，“0” 码用“01”表示。例如：
代码： 1 1 0 1 0 0 1 0
CMI码： 11 00 01 11 01 01 00 01
眼图和数字设备认知实验
一、实验目的： 进一步认识线路传输码型HDB3 学习利用眼图衡量传输系统信号性能 认知数字通信设备 二、实验仪器 1.电端机 一台 2.20M双踪示波器 一台 三、实验步骤 1.电端机（发射机）开机，按下电端机（发射机）Power键。 2.连接电端机和示波器，将电端机HDB3输出端之一与示波器通道1/2连接。 2.通过调节电端机WORD模块，使之输出1000 0010码型，利用示波器观测波形并 记录； 3.通过调节电端机WORD模块，使之输出0000 00000 0000 0000码型，利用示波器 观测波形并记录； 4.通过调节电端机WORD模块，使之输出1111 1111 1111 1111码型，利用示波器观 测波形并记录； 5.通过调节电端机使之输出8M HDB3码，利用示波器观测波形并记录（眼图）。
AMIHDB3码编译码实验
实验五：AMI/HDB3码编译码实验
一．实验目的
1．熟悉AMI/HDB3码编译码原理
2．熟悉AMI/HDB3码芯片的功能、使用及测量
二．实验仪器
1．RZ8621D 实验箱一台
2．20MHz 双踪示波器一台
3．平头小起子一个
三．实验电路连接 (一)(二)AMI/HDB3形成TPA01TPA03
TPA04TPA05
TPA06
TPA02AMI/HDB3
编码
AMI/HDB3译码
图8-1 AMI/HDB3码编译码实验框图
四．实验预习及测量点说明
实验前先预习AMI/HDB3编码、译码电路简介：
1、AMI/HDB3编译码是由专用的编译码集成芯片SC22103及少量外接电路构成。
AMI/HDB3编译码电路原理如图8-2所示。
AMI/HDB3码是线路传输码，实际的通信系统AMI/HDB3码编码是在系统发送端。
输入信号应为待发送的信码，输出为AMI/HDB3编码，AMI/HDB3码是伪三电平码。
AMI/HDB3译码是在系统接收端。
输入的信号是通信对方经信道传送过来的AMI/HBD3码，输出为恢复信码。
图8-2仅仅是AMI/HDB3码编译码的实验系统。
编码与译码是自环连接。
这样连接是不符合实际应用的情况，但它能清楚地说明HDB3码编码过程和译码过程，并且电路简单，用它来学习AMI/HDB3码编译码和SC22103使用还是很好的。
实验02 HDB3 编码实验
实验二 HDB3 编码实验1. 实验目的与实验原理z了解线路编码的码型选择原则；z掌握HDB3码的编码规则及其特性；z掌握HDB3接口变换与反变换的实现方法；z进一步掌握伪随机信号产生电路的实现方法；HDB3码编码规则是：HDB3码在编码时，连“0”个数被限制为≦3。
HDB3编码方法是，当信息中出现连“0”个数≦3时，HDB3码即是AMI码；当信息中出现4个（或以上）连“0”时，就用特定码组来取代，这种特定码组称为取代节。
例如，信码为：10 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 若前一个破坏点为V- ,且它至第一个连“0”串前有奇数个B，则HDB3码为： B+ 0 B- B+ 0 0 0 V+ 0 0 0 B- B+ B- 0 0 V- 0 0 B+若前一个破坏点为V+ ，且它至第一个连“0”串前有偶数个B,则HDB3码为： B+ 0 B- B+ B- 0 0 V- 0 0 0 B+ B- B+ 0 0 V+ 0 0 B-HDB3码有两种取代节：“B00V”和“000V”。
其中B表示符合极性交替规则的传号，V表示破坏极性交替规则的传号，称为“破坏点”。
这两种取代节的选取规则是：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变化规律，达到整个信号保持无直流分量的目的。
HDB3码的波形不是唯一的，它与出现四连“0”码之前的状态有关。
下图中 虚线框内为HDB3编码电路框图。
HDB3编码电路的框图一个完整的二次群HDB3编码实验电路包括以下4部分：（1） 8M时钟信号输入（2） 大于5级NRZ码产生器（3） 用FPGA实现HDB3编码电路（4） 单-双极性输出合成电路2、在MAXPLUS II设计平台下进行电路设计（1）目录路径： TX \ HDB3_all\HDB3A在计算机上建一实验目录（用英文）文件名： hdb3a.gdf ， ( 或 hdb3a1.gdf )（2）完成HDB3编码电路设计，或打开实验光盘提供的实验电路，并进行分析。
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
AMI HDB3码编译码过程实验
碼譯碼電原理圖):
、用示波器觀測SP610的波形，如圖14-5所示。
編碼輸出):
、用信號連接線將SP610與SP611相連，表示HDB3編碼輸出信號傳送至解碼電路。
用示波器
四、實驗結果：
編碼波形): (HDB3編碼輸出):
(HDB3編譯碼前後波形):
五、結果說明：
SP607：發端數位基帶信碼輸入。
連接SP109與SP607：32Kb/s的偽隨機碼輸入。
連接SP405與SP607：△M模組的數位編碼信號輸入。
連接SP111與SP607：64Kb/s的偽隨機碼輸入。
SP606：AMI或HDB3碼編解碼的64KHz工作時鐘輸入。
SP608：AMI或HDB3碼編碼時的OUT1輸出波形（SP610編碼輸出波形的負向波形）SP609：AMI或HDB3碼編碼時的OUT2輸出波形（SP610編碼輸出波形的正向波形）SP610：AMI或HDB3碼編碼輸出波形。
SP613: 收端解碼數位基帶信碼輸出，碼型同SP607。
北交通原实验1 HDB3码型变换
通信系统原理实验报告HDB3码型变换姓名学号班级成员老师时间2014年11月30日一、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、了解信号的传输时延二、实验仪器1、ZH5001A通信原理综合实验系统一台2、20MHz双踪示波器一台三、实验内容（一）实验原理1、HDB3编码规则HDB3码全称三阶高密度双极性码，属伪三进制码。
主要是为了应对AMI码中连“0”过多不易提取缺点而对AMI码进行改进的结果。
它的编码规则是：（1）当连“0”码的个数不大于3时，HDB3编码规律与AMI码相同，即“1”码变为“+1”、“-1”交替脉冲；（2）当代码序列中出现4个连“0”码或超过4个连“0”码时，把连“0”段按4个“0”分节，即“0000”，并使第4个“0”码变为“1”码，用V脉冲表示。
这样可以消除长连“0”现象。
为了便于识别V脉冲，使V脉冲极性与前一个“1”脉冲极性相同。
这样就破坏了AMI码极性交替的规律，所以V脉冲为破坏脉冲，把V脉冲和前三个连“0”称为破坏节“000V”；（3）为使脉冲序列仍不含直流分量，则必须使相邻的破坏点V脉冲极性交替；（4）为了保证（2）（3）两条件成立，必须使相邻的破坏点之间有奇数个“1”码。
如果原序列中破坏点之间的“1”码为偶数个，则必须补为奇数，即将破坏节中的第一个“0”码变为“1”，用B脉冲表示。
这时破坏节变为“B00V”形式。
B脉冲极性与前一“1”脉冲极性相反，而B脉冲极性和V脉冲极性相同。
2、HDB3的译码每个破坏点总与前一非“0”码元同极性。
也就是说，从接收到的信号中找到破坏点V 很容易，而V码及其前面三个码元必为连续的三个“0”，从而将恢复四个连“0”，再将所有“-1”变为“+1”后即可得到原码。
3、编解码电路编译码电路采用集成芯片CD22103实现HDB3的编码工作。
同时电路中采用运放完成对HDB3的输出进行电平变换，将输出变换为单极性或双极性码。
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线路编码通信系统综合测试
HDB3线路编码通信系统综合测试线路编码通信系统综合测试HDB3实验⽬的⼀、HDB3编译码器在通信系统中位置及发挥的作⽤1.熟悉HDB3码对通信系统性能的影响2.了解实验仪器⼆、⼀台JH50011.通信原理综合实验系统⼀台 2. 20MHz双踪⽰波器电话机实验原理三、编码线路编码的知识，加深对AMI/HDB3这⼀实验主要⽬的是让学⽣牢固所学HDB3线路编译码器在⼀个传输系统中的性能、作系统性能的认识和掌握实际通途，熟悉HDB3线路编码⽤及对相关通信业务的影响，从⽽让使学⽣⽐较全⾯的、牢固的建⽴AMI/HDB3编码和译码模块，实验的系统连接的技术。
本实验是在本章实验三的基础上增加了HDB3 1所⽰。
框图见图交换处理模DTMDTM2检1检PPCC 2#1#MM 接接传输信道编编⼝⼝码码2121HDB3信PCM编码数据编码数据PCM信号译码编码地址码显⽰地址码号解复m序列序列输出m 复接帧标志同步帧标志位同步接恢复图1 AMI/HDB3线路编码系统测试组成框图四、实验内容准备⼯作：（1）本实验在实验⼆基础上进⾏，先按实验⼆要求设置各选择开关；（2）⾸先将HDB3编译码模块输⼊数据选择开关KD01设置在DT位置（左端），位同步提取选择开关KD02设置在2_3位置（右端：单极性码），AMI/HDB3⽅式选择开关KD03设置在HDB3位置（左端）；（3）将解复接模块内的输⼊数据和时钟选择开关KB01、KB02设置HDB3位置（上端），使各终端信号经复接器、HDB3编译码器、解复接后送到对端终端设备。
1.经HDB3编译码系统传输的帧同步信号观测(1)⾸先，⽰波器以复接模块帧同步信号测试点TPB07的信号做同步，分别观测HDB3编译码模块输⼊编码数据信号测试点TPD01和输出译码数据信号测试点TPD01的波形。
电路正常⼯作时，该两点波形应⼀致。
否则，检查各跳线器设置位置是否正确，记录测试结果。
(2)⽤⽰波器同时观测复接模块帧同步指⽰测试点TPB07与解复接模块帧同步指⽰测试点TPB06波形，观测时⽤TPB07同步。
hdb3码译码例题
hdb3码译码例题摘要：一、引言二、HDB3码的基本原理1.HDB3码的定义2.HDB3码与HDLC的区别3.HDB3码的编码规则三、HDB3码译码方法1.硬判决译码2.软判决译码3.译码实例四、HDB3码在实际应用中的优势1.高效传输2.低误码率3.广泛应用于通信领域五、结论正文：一、引言在数字通信中，编码与译码技术起着至关重要的作用。
HDB3码作为一种高效、可靠的编码方式，得到了广泛的应用。
本文将详细介绍HDB3码的基本原理、译码方法以及在实际应用中的优势。
二、HDB3码的基本原理1.HDB3码的定义HDB3码是一种基于Baudot码的改进型编码方式，其目的是提高数据传输的效率。
HDB3码相较于HDLC码等传统编码方式，具有更高的传输速率和更低的误码率。
2.HDB3码与HDLC的区别与HDLC码相比，HDB3码的特点在于其对连续的“0”进行编码，从而降低了编码的复杂度。
此外，HDB3码采用了比特填充的方式，有效避免了码间干扰。
3.HDB3码的编码规则HDB3码的编码规则主要包括以下几点：（1）每5位数据编码为10位HDB3码；（2）连续的“0”编码为“1010”或“0101”；（3）非连续的“0”编码为“1101”或“0110”；（4）其他编码规则遵循Baudot码的规定。
三、HDB3码译码方法1.硬判决译码硬判决译码是根据HDB3码的编码规则，对编码后的比特流进行译码。
该方法简单易实现，但准确性较低，适用于误码率较低的通信系统。
2.软判决译码软判决译码通过对HDB3码进行信道解码，得到软信息，再进行译码。
该方法准确性较高，但计算复杂度较大，适用于高速通信系统。
3.译码实例以下为一个HDB3码译码实例：输入：0110 1010 1101 0101编码：1101 0101 1010 1110 1010译码：0101 1010 1101 0110四、HDB3码在实际应用中的优势1.高效传输HDB3码通过编码规则的优化，实现了更高的传输速率，提高了通信系统的效率。
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141-实验4 PCM HDB3传输系统实验
信息工程学院实验报告课程名称： 通信原理实验项目名称：实验4 PCM 、HDB3传输系统实验 实验时间：班级： 姓名： 学号：一、实验目的1．掌握PCM 、AMI/HDB3传输系统原理；2．正确进行PCM 、AMI/HDB3传输系统电路连接；3．测试PCM 、AMI/HDB3传输系统中各模块输出信号，了解信号加工处理及传输的流程；4．进行PCM 、AMI/HDB3传输系统单向信号传输试验。
二、实验仪器1．HDB3编译码模块，位号：F2．PCM/ADPCM 编译码模块，位号：H3．时钟与基带数据发生模块，位号：G4．20M 双踪示波器1台5．铆孔连接线6根三、实验步骤（一）PCM 编译码实验1．插入有关实验模块对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”，注意模块插头与底板插座的防呆口一致。
23．加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。
若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。
4．实验（一）PCM编译码实验(1). 将时钟设置为64KHZ时，模拟信号为正弦波的PCM编码数据观察(2). 时钟为128KHZ，模拟信号为正弦波的PCM编码数据观察（二）PCM、HDB3传输系统实验5．关机拆线实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。
四、实验观测及分析（一）PCM编译码实验将时钟设置为64KHZ时，模拟信号为正弦波的PCM编码数据观察（1）拨码器4SW02设置“01000”，则PCM的编码时钟为64KHZ。
（2）DDS信号源设置为正弦波状态(通常频率为2KHz)，调节W01电位器，设置正弦波幅度峰峰值为0V（当无信号输入时，或信号幅度为0时）：①双踪示波器探头分别接在测量点34TP01和34P02，观察抽样脉冲及PCM编码数据，并记录下PCM 编码数据（至少记录一个周期的编码数据）。
图1 PCM编码数据及抽样脉冲分析：由实验观测结果可知，当无信号输入时，或输入信号幅度为0时，PCM编码器编码为11010101或为01010101，并不是编全0码。
AMIHDB3编译码过程实验
实验十三 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；若LTE = H，则 CP3 = OUT1+OUT2第11脚：AIN — 解码输入端（＋）第13脚：BIN — 解码输入端（一）表示接收的欲解码两路单极性HDB3（＋）、（一）码序列，它输入后被解码时钟CP2的上升澡抽样。
实验及HDB3码CMI码编码
连“0”码
眼图和数字设备认知实验
一、实验目的： 进一步认识线路传输码型HDB3 学习利用眼图衡量传输系统信号性能 认知数字通信设备 二、实验仪器 1.电端机 一台 2.20M双踪示波器 一台 三、实验步骤 1.电端机（发射机）开机，按下电端机（发射机）Power键。 2.连接电端机和示波器，将电端机HDB3输出端之一与示波器通道1/2连接。 2.通过调节电端机WORD模块，使之输出1000 0010码型，利用示波器观测波形并 记录； 3.通过调节电端机WORD模块，使之输出0000 00000 0000 0000码型，利用示波器 观测波形并记录； 4.通过调节电端机WORD模块，使之输出1111 1111 1111 1111码型，利用示波器观 测波形并记录； 5.通过调节电端机使之输出8M HDB3码，利用示波器观测波形并记录（眼图）。
– 水平中线对应判决门限电平
• 在抽样时刻眼图水平中线到上、下边沿之间为噪声容 限。
• 即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判
决。
– 对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越 陡，对定时误差就越灵敏（斜率越大，码元持续时间越短）
– 过零失真
眼图p90
无码间串扰
有码间串扰 连“1”码
AMI码： -1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 –l＋l 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0+V -1＋l 0 0 0+V -1 +1
-1 0 0 0 -V +1
HDB3码： -1 0 0 0 -V +1 0 0 0+V -1＋l -B 0 0-V＋1 -1
CMI码
CMI码的全称是传号反转码，其编码规则如下：
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(1)首先，示波器以复接模块帧同步信号测试点TPB07的信号做同步，分别观测HDB3编译码模块输入编码数据信号测试点TPD01和输出译码数据信号测试点TPD01的波形。电路正常工作时，该两点波形应一致。否则，检查各跳线器设置位置是否正确，记录测试结果。
(2)用示波器同时观测复接模块帧同步指示测试点TPB07与解复接模块帧同步指示测试点TPB06波形，观测时用TPB07同步。经HDB3编译码模块传输后解复接模块帧同步指示波形在正常时应与发端帧同步指示波形同步。如不同步请检查各跳线器设置位置是否正确，记录测试结果。
五、实验报告
理、分析测试数，总结测试结果；整、1．
(2)将HDB3编译码模块内位同步提取输入信号选择开关KD02设置在1_2位置（左端：双极性码），使HDB3位同步电路失锁。在该情况下重复上述测量步骤，记录测试结果。．
3.经HDB3编译码系统传输的ADPCM话音业务测试
方法同PCM话音业务测试，请学生自己组织实施。
4.经HDB3编译码系统传输的m序列信号测试
5.经HDB3编译码系统传输的开关信号指示灯观测
方法同前，请学生自己组织实施。
6.HDB3编译码系统电路故障对通信信号的影响测试
通过断开HDB3编译码模块的输入数据信号、接收译码位同步时钟提取电路失锁等设置不同的故障。让同学通过观测故障现象和测量，分析故障原因，培养学生分析问题和解决问题的能力。具体测试在老师的指导下由学生自己组织完成。
(1)按准备工作要求设置各跳线开关。示波器以复接模块内m序列检测点TPB01信号做参考观察解复接模块内m序列接收输出测试点TPB05波形是否正确。正常情况两者信号应同步、一致。如不同步请检查各跳线器设置是否正确，记录测试结果。
(2)将HDB3编译码模块内位同步提取输入信号选择开关KD02设置在1_2位置（左端：双极性码），使HDB3位同步电路失锁。在该情况下重复上述测量步骤，记录测试结果。
（2）首先将HDB3编译码模块输入数据选择开关KD01设置在DT位置（左端），位同步提取选择开关KD02设置在2_3位置（右端：单极性码），AMI/HDB3方式选择开关KD03设置在HDB3位置（左端）；
（3）将解复接模块内的输入数据和时钟选择开关KB01、KB02设置HDB3位置（上端），使各终端信号经复接器、HDB3编译码器、解复接后送到对端终端设备。
(3)将HDB3编译码模块内位同步提取输入信号选择开关KD02设置在1_2位置（左端：双极性码），使HDB3位同步电路失锁。在该情况下重复上述测量步骤，记录测试结果。
2.经HDB3编译码系统传输的PCM话音业务测试
(1)按准备工作要求设置各跳线开关。通过电话拨号接通电话，使两端电话处于正常通话状态。如不能通话请检查各跳线器设置是否正确。通过电话机2讲话，听ADPCM2至ADPCM1方向经过复接系统传输的话音信号是否受HDB3编译码系统影响。（注：系统中仅ADPCM2至ADPCM1方向经过复接系统传输，ADPCM1至ADPCM2信道传输现设置为直通。）
交换处理模DTMDTM2
检1检PPCC 2#
1#
MM 接接传输信道编编口口码码2121
HDB3
信PCM编码数据编码数据PCM信号译码编码地址码显示地址码号解复m序列序列输出m复接帧标志同步帧标志位同步接
恢复图1AMI/HDB3线路编码系统测试组成框图
四、实验内容
准备工作：
（1）本实验在实验二基础上进行，先按实验二要求设置各选择开关；
线路编码通信系统综合测试HDB3实验目的一、HDB3编译码器在通信系统中位置及发挥的作用1.熟悉HDB3码对通信系统性能的影响2.了解实验仪器二、一台JH50011.通信原理综合实验系统
一台2. 20MHz双踪示波器
电话机实验原理三、编码线路编码的知识，加深对AMI/HDB3这一实验主要目的是让学生牢固所学HDB3线路编译码器在一个传输系统中的性能、作系统性能的认识和掌握实际通途，熟悉HDB3线路编码用及对相关通信业务的影响，从而让使学生比较全面的、牢固的建立AMI/HDB3编码和译码模块，实验的系统连接的技术。本实验是在本章实验三的基础上增加了HDB3 1所示。框图见图