通信原理实验 AMI HDB3 CMI码型变换波形图
[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。
返回
CMI码编码规则测试
7位m序列
15位m序列
返回
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。
返回
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
返回
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
返回
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
返回
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
返回
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
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 0001，０00０0010，000０0０11B。
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）。
1.数字基带信号与AMI,HDB3编译码-通信原理实验报告
计算机与信息工程学院验证性实验报告一、实验目的1、掌握单极性码、双极性码、归零码、非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同步时分复用信号的帧结构特点。
二、实验原理及方法本实验使用数字信源模块和AMI/HDB3编译码模块。
1、数字信源模块本模块有以下信号测试点及输出点：• CLK 晶振信号测试点• BS-OUT 信源位定时信号测试点/输出点• FS 信源帧定时信号测试点• NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码AK) 测试点/输出点•晶振CRY：晶体；U1：反相器7404•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而分频器、三选一、倒相器、抽样等单元由一片CPLD（Altera公司的EPM7 064芯片或其全兼容芯片－ATMEL公司的ATF1504AS）完成。
2. AMI/HDB3编译码模块本模块的原理框图如图1.6所示，电原理图如图1.7所示，图中NRZ-IN接信源模块的输出信号NRZ-OUT，BS-IN接信源模块的输出位定时信号BS-OUT，它们已在印刷电路板上连通。
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。
本模块有以下信号测试点：• NRZ 译码器输出信号测试点• BS-R 锁相环输出的位同步信号测试点• AMI-HDB3 编码器输出信号测试点• BPF 带通滤波器输出信号测试点• DET 整流器输出信号测试点三、实验内容及步骤1、熟悉数字信源模块和AMI/HDB3编译码模块的工作原理，接好电源线，打开实验设备电源开关。
2、用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。
将示波器置于外同步触发状态，用信源模块的FS信号作为示波器的外同步触发信号。
通信原理 实验三AMI
实验三AMI/HDB3码型变换实验一．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与实现方法;4.根据测量与分析结果,画出电路关键部位的波形。
二．实验器材1.JH5001通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器3.函数信号发生器三．实验内容1.AMI码编码规则验证将输入信号选择跳线开关KD01设置在M 位置(右端)、单/双极性码输出选择开关设置KD02设置在2_3 位置(右端)、AMI/HDB3编码开关KD03设置在AMI 位置(右端),使该模块工作在AMI码方式。
(1)、将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02设置在2_3位置(右端),产生7位周期m序列。
用TPD01同步。
同时观测输入数据TPD01与AMI输出双极性编码数据TPD05波形,如图3、1所示;同时观测输入数据TPD01与AMI 输出单极性编码数据TPD08波形,如图3、2所示;(2)、将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02 设置在1_2 位置(左端),产生15 位周期m 序列。
用TPD01同步。
同时观测输入数据TPD01与AMI 输出双极性编码数据TPD05波形,如图3、3所示;同时观测输入数据TPD01与AMI 输出单极性编码数据TPD08波形,如图3、4所示。
图3、1 7位m序列双极性图3、2 7位m序列单极性图3、3 15位m序列双极性图3、4 15位m序列单极性分析:经过对上述波形的分析,输入与输出基本满足了AMI码编码规则,+1与-1交替出现。
且7位m序列与15位m序列对应的波形基本一致,只就是15位m 序列波形宽度变窄。
2.HDB3码变换规则验证(1)、将KD01设置在M位置,KD02设置在2_3位置,KD03设置在HDB3位置;(2)、将KX02设置在2_3位置,观测TPD01与TPD05波形及TPD08波形,用TPD01同步,分别得到7位m序列双/单极性波形图,如图3、5与图3、6所示; (3)、将KX02设置在1_2位置,重复上述测试步骤,可得到15位m序列双/单极性波形图,如图3、7与图3、8所示;(4)、使输入数据端口悬空产生全1码(方法同1),重复上述测试步骤,可得到全1码双/单极性波形图,如图3、9所示;(5)、使输入数据为全0码(方法同1),重复上述测试步骤,可得到全0码双/单极性波形图,如图3、10与图3、11所示。
实验一HDB3码型变换实验
适用标准文案实验一 HDB3码型变换实验一、实验目的1、认识几种常用的数字基带信号的特点和作用。
2、掌握 HDB3码的编译规则。
3、认识滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器械1、主控 &信号源、 2 号、 8 号、 13 号模块各一块2、双踪示波器一台3、连结线若干三、实验原理1、 HDB3编译码实验原理框图信号源PN15数据HDB3HDB3-A1电平编码变换CLK时钟HDB3-B1数据移位取绝缓存HDB3-A2极性反变输出对值4bit换HDB3-B2时钟信号单极性码检测HDB3输出HDB3输入译码时钟输入8# 基带传输编译码模块数字锁相环法13# 载波同步及位同步模块BS2位同步数字锁相环输入HDB3编译码实验原理框图2、实验框图说明我们知道 AMI编码规则是碰到 0输出 0，碰到 1则交替输出 +1和-1 。
而 HDB3编码因为需要插入损坏位B，所以，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变成传号 A，其极性与前一个 A的极性相反。
若该传号与前一个 1的极性不一样，则还要将这 4个连 0的第一个 0变成 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办理后，获得HDB3-A1和HDB3-B1两路信号，再经过电平变换电路进行变换，进而得到HDB3编码波形。
相同 AMI译码只要将所有的± 1变成 1，0变成 0即可。
而 HDB3译码只要找到传号 A，将传号和传号前 3个数都清 0即可。
传号 A的辨别方法是：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，再经过译码办理，获得原始码元。
四、实验步骤实验项目一HDB3编译码（ 256KHz 归零码实验）概括：本项目经过选择不一样的数字信源，分别观察编码输入实时钟，译码输出实时钟，察看编译码延时以及考证HDB3编译码规则。
AMI／HDB3编译码实验
AMI／HDB3编译码实验一、实验原理及电路组成框图AMI码的全称是传号交替反转码。
这是一种消息代码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。
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。
HDB3码的全称为三阶高密度双级性码。
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－1）同极性的符号。
显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。
这个符号就称为破坏符号，用V符号表示（即＋1记为＋V，－1记为－V）。
为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。
这一点，当相邻符号之间有基数个非0符号时，则是能得到保证的；当有偶数个非0符号时，则就得不到保证，这时再将该小段的第1个0变换成＋B或－B的，符号的极性与前一非0符号的相反，并让后面的非0符号开始交替变化。
虽然HDB3码的编码规则比较复杂（包括B在内）。
这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V，于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有－1变成＋1后便得到原消息代码。
《通信原理实验》AMI、HDB3等实验报告
《通信原理》实验报告一、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AMI码的编译规则。
3、掌握HDB３码的编译规则。
4、了解滤波法位同步在码变换过程中的作用。
二、实验器材1、主控&信号源模块，2号、3号、13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、AMI编译码实验原理框图2、HDB3编译码实验原理框图四、实验步骤实验项目一AMI编译码（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TH１１（AMI输出），观察记录波形，有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱，验证AMI编码规则。
时域波形：编码输出信号频谱：注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为编码输出的数据。
2、保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP5（AMI-A1），观察基带码元的奇数位的变换波形。
注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为AMI-A1。
3、保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP6（AMI-B1），观察基带码元的偶数位的变换波形。
注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为AMI-B1。
4、用示波器减法功能观察AMI-A1与AMI-B1相减后的波形情况，并与AMI编码输出波形相比较。
注：CH1（上面的波形）为AMI-A1，CH2（下面的波形）为AMI-B1，中间的波形为AMI-A1与AMI-B1相减后的情况。
5、用示波器对比观测编码输入的数据和译码输出的数据，观察记录AMI译码波形与输入信号波形。
注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为译码输出的数据。
思考：译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？1个码元6、用示波器分别观测TP9（AMI-A2）和TP11（AMI-B2），从时域或频域角度了解AMI码经电平变换后的波形情况。
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。
通信原理报告 数字基带信号HDB3码型编码转换实现
通信原理课程设计报告题目：数字基带信号HDB3码型编码转换实现专业班级：姓名：学号：指导教师：设计任务要求:仿真实现数字基带通信系统信源输入24位二进制序列产生HDB3码，通过高斯白噪声信道，接收端滤波、解码的时域图及频谱图。
以矩形波为例，要求实现输入24位二进制序列产生AMI码，HDB3码，接收端滤波、解码上述码型。
摘要HDB3码全称三阶高密度双极性码(英语:High Density Bipolar of Order 3，简称:HDB3码)是一种适用于基带传输的编码方式，它是为了克服AMI码的缺点而出现的，具有能量分散，抗破坏性强等特点。
HDB3码实行转换一般分为三个步骤，先将消息码转换AMI码然后加“V”,接着加“B”，这几部我们可以使用C语言进行编程实现。
为了实现HDB3码的编码与转换，同时加深对通信系统工作原理的了解，我们采用了MATLAB软件进行编码仿真，同时学习掌握MATLAB软件的基础使用。
关键词：AMI码；HDB3码；编码；解码；MATLAB；仿真目录1. 设计原理 (4)1.1 HDB3码的介绍 (4)1.2 HDB3码的编码转换规则 (5)1.3 HDB3码的解码转换规则 (5)1.4 HDB3码的软件程序设计 (6)2. MATLAB软件仿真结果及其分析 (10)2.1MATLAB软件的介绍 (10)2.2 仿真结果图示 (12)2.3 仿真结果分析 (15)3. 设计总结及心得体会 (22)4. 参考文献 (22)5. 致谢 (23)正文1.设计原理1.1 HDB3码的介绍HDB3码即三阶高密度双极性码(英语:High Density Bipolar of Order 3，简称:HDB3码)是一种适用于基带传输的编码方式，“三阶”通俗讲就是最多3个连0码元，“高密度双极性”就是没有直流分量，不会连续出现+1或-1，它是为了克服AMI码的缺点而出现的，具有能量分散，抗破坏性强等特点。
实验五 码型变换实验
<5>HDB3解码实验
a、关闭系统电源，保持上述三种编码实验连线不变，继续增加以下连线：
源端口
目的端口
测试端口
码型变换：编码输出2
码型变换：解码输入2
码型变换：解码输出处
b、分别观察双路输出1，双路输出2，并与解码输入2进行比较。
c、观察并记录测试口的波形，并将示波器设为双踪状态比较解码信号与信号源的NRZ码（如果发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）
<6>BRZ解码实验
a、关闭系统电源，保持上述三种编码实验连线不变，继续增加以下连线：
源端口
目的端口
测试端口
码型变换：BRZ
码型变换：BRZ解码输入
码型变换：解码输出处
b、观察“BRZ-1”处输出波形，并与“BRZ解码输入”处波形进行比较。
c、观察并记录测试口的波形，并将示波器设为双踪状态比较解码信号与信号源的NRZ码（如果发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）
4.观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。
实验器材
1.信号源模块
2.码型变换模块
3.20M双踪示波器一台
4.连接线若干
实验原理
编码规则
二元码
最简单的二元码中基带信号的波形为矩形，幅度取值只有两种电平。常用的二元码有如下几种：
<1>NRZ码
<7>BNRZ解码实验
a、关闭系统电源，保持上述三种编码实验连线不变，继续增加以下连线：
源端口
目的端口
测试端口
码型变换：BNRZ
码型变换：解码输入2
通信原理 ami码和hdb3码的编码规则 快速解题方法技巧
通信原理 ami码和hdb3码的编码规则快速解题方法技巧通信原理中，AMI码和HDB3码都是常见的数字编码方式。
AMI码是交替出现正负电平的编码方式，而HDB3码是AMI码的一种扩展编码方式，能够在数据流中插入0，使得数据传输更加稳定可靠。
在学习通信原理时，理解和掌握AMI码和HDB3码的编码规则是非常重要的。
本文将介绍AMI码和HDB3码的编码规则，并分享一些快速解题方法和技巧，帮助读者更好地掌握这两种编码方式。
一、AMI码的编码规则AMI码是交替出现正负电平的编码方式，其中，正电平表示二进制数值为1，负电平表示二进制数值为0，而相邻两个1之间必须使用相反电平。
例如，10101010的AMI码编码为：+1 0 -1 0 +1 0 -1 0在实际应用中，为了防止连续出现很多0或1，AMI码一般采用B8ZS或HDB3方式进行扩展编码。
二、HDB3码的编码规则HDB3码是AMI码的扩展编码方式，实现方式是在数据流中插入0。
具体规则如下：1. 如果连续出现奇数个0，则将当前0替换为相邻1的电平；2. 如果连续出现偶数个0，则将前面的1替换为相反电平。
例如，000100010000的HDB3码编码为：0 0 0 V 0 B 0 -B 0 0 0 V其中，V表示插入的0对应的电平，B表示用于编码的符号。
-B表示用于编码的符号的相反电平。
三、快速解题方法和技巧在解题时，可以采用以下几个方法和技巧：1. 理解编码原则和规律：掌握AMI码和HDB3码的编码原则和规律，可以帮助快速解题。
2. 画出波形图：将编码后的数字转换为波形图，可以更直观地理解编码规律和顺序。
3. 分段处理：将编码分段处理，可以减少出错的可能性。
4. 记忆编码表：将编码表记忆或打印出来，可以快速查找编码值。
5. 练习题多做：练习多做可以提高对编码规律的理解和记忆，从而快速解题。
总之，掌握AMI码和HDB3码的编码规则和解题方法，是通信原理学习的重要环节。
通信原理 实验三AMI(图表相关)
实验三AMI/HDB3码型变换实验一．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，画出电路关键部位的波形。
二．实验器材1.JH5001通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器3.函数信号发生器三．实验内容1.AMI码编码规则验证将输入信号选择跳线开关KD01设置在M 位置（右端）、单/双极性码输出选择开关设置KD02设置在2_3 位置（右端）、AMI/HDB3编码开关KD03设置在AMI 位置（右端），使该模块工作在AMI码方式。
(1).将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02设置在2_3位置（右端），产生7位周期m序列。
用TPD01同步。
同时观测输入数据TPD01和AMI输出双极性编码数据TPD05波形，如图3.1所示；同时观测输入数据TPD01和AMI 输出单极性编码数据TPD08波形，如图3.2所示；(2).将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02 设置在1_2 位置（左端），产生15 位周期m 序列。
用TPD01同步。
同时观测输入数据TPD01和AMI输出双极性编码数据TPD05波形，如图3.3所示；同时观测输入数据TPD01和AMI 输出单极性编码数据TPD08波形，如图3.4所示。
图3.1 7位m序列双极性图3.2 7位m序列单极性图3.3 15位m序列双极性图3.4 15位m序列单极性分析：经过对上述波形的分析，输入和输出基本满足了AMI码编码规则，+1和-1交替出现。
且7位m序列与15位m序列对应的波形基本一致，只是15位m 序列波形宽度变窄。
2.HDB3码变换规则验证(1).将KD01设置在M位置，KD02设置在2_3位置，KD03设置在HDB3位置；(2).将KX02设置在2_3位置，观测TPD01和TPD05波形及TPD08波形，用TPD01同步,分别得到7位m序列双/单极性波形图，如图3.5和图3.6所示；(3).将KX02设置在1_2位置，重复上述测试步骤,可得到15位m序列双/单极性波形图，如图3.7和图3.8所示；(4).使输入数据端口悬空产生全1码（方法同1），重复上述测试步骤，可得到全1码双/单极性波形图，如图3.9所示；(5).使输入数据为全0码（方法同1），重复上述测试步骤，可得到全0码双/单极性波形图，如图3.10和图3.11所示。
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）。
AMI与HDB3码波形与功率谱密度实验
数字基带信号的波形与功率谱密度实验一、实验目的1、掌握数字基带码型有关概念及设计原则；2、了解单极性码、双极性码、归零码和不归零码的波形特点；3、掌握AMI和HDB3码的编码规则；4、掌握各种基带码功率谱特性。
二、实验预习要求1、复习《数字通信原理》第七章7.1节和7.2节——数字基带信号的码型与功率谱、AMI与HDB3码波形与功率谱密度；2、学习MATLAB软件的使用；3、认真阅读本实验内容，熟悉实验步骤。
三、实验原理通信的根本任务是远距离传递信息，因而如何准确地传输数字信息是数字通信的一个重要组成部分。
在数字传输系统中，其传输对象通常是二进制数字信息，它可能来自计算机、电传打字机或其它数字设备的各种数字代码，也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号。
设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。
这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号，也可以是调制后的信号形式。
由于未经调制的电脉冲信号所占据的频率带宽通常从直流和低频开始，因此称为数字基带信号。
而某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传送，我们称之为数字信号的基带传输。
数字基带信号是数字信息的电脉冲表示，不同形式的数字基带信号（又称码型）具有不同的频谱结构，合理地设计数字基带信号以使数字信息变换为适合于给定信道传输特性的频谱结构，是基带传输首先要考虑的问题。
通常又把数字信息的电脉冲表示过程称为码型变换，在有线信道中传输的数字基带信号又称为线路传输码型。
事实上，在数字设备内部用导线连接起来的各器件之间就是用一些最简单的数字基带信号来传送定时和信息的。
这些最简单的数字基带信号的频谱中含有丰富的低频分量乃到直流分量。
由于传输距离很近，高频分量衰减也不大。
但是数字设备之间长距离有线传输时，高频分量衰减随着距离的增加而增大，同时信道中往往还存在隔直流电容或耦合变压器，因而传输频带的高频和低频部分均受限。
此时必须考虑码型选择问题。
实验一 AMI,HDB3传输码型(波形版)
实验一AMI/HDB3码型变换一、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。
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，因而会造成提取钟时的困难。
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。
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–1）同极性的符号。
显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。
这个符号就称为破坏符号，用V符号表示（即+1记为+V, –１记为–V）。
为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。
这一点，当相邻符号之间有奇数个非０符号时，则是能得到保证的；当有偶数个非0符号时，则就得不到保证，这时再将该小段的第1个0变换成+B或–B符号的极性与前一非0符号的相反，并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。
虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。
从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性（包括B在内）。
这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有–1变成+1后便得到原消息代码。
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。
通信原理-码型变换波形拍摄
三．实验过程及波形记录
1.编码实验
⑴RZ编码实验
将“编码方式选择开关”拔码为10000000，观察RZ编码
从实验波形可以看出RZ码的高电平维持小于一个周期。
⑵BPH编码实验
将“编码方式选择开关”拔码为01000000，观察BPH编码
从波形可以看出1码用10表示，0码用01表示。
⑶CMI编码实验
将“编码方式选择开关”拔码为00100000，观察CMI编码
从波形中可以看出，1码交替用11和00表示，0码用01码表示⑷HDB3编码实验
将“编码方式选择开关”拔码为00010000，观察HDB3编码
波形中4个连“0”信息码都用破坏脉冲取代了。
⑸BRZ编码实验
将“编码方式选择开关”拔码为00001000，观察BRZ编码
波形中每个周期内每一个码都会归为零码。
⑹BNRZ编码实验
将“编码方式选择开关”拔码为00000100，观察BRZ编码
波形中可以看出每一码元不会归为零码。
⑺AMI编码实验
将“编码方式选择开关”拔码为00000010，观察AMI编码
从波形图中可以看出AMI码的1码交替用正负电平表示
2.解码实验
RZ，BPH,CMI,HDB3,BRZ,BNRZ,AMI的解码波形非常接近，这里就只画一个以作代表。
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实验内容：
1. 2. 3. 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
返回
AMI码编码规则验证
实验步骤：
1. KD01设置在M位置、KD02设置在2_3位置、KD03设置在AMI位置（右 端）。 2. 将KX02设置在2_3位置，观测TPD01和TPD05波形及TPD08波形，用 TPD01同步。 3. 将KX02设置在1_2位置，重复上述测试步骤。 4. 将KD01拨除，将示波器探头从TPD01测试点移去，使输入数据端口悬 空产生全1码。重复上述测试步骤。 5. 将KD01拨除，用一短路线一端接地，另一端十分小心地插入测试孔 TPD01，使输入数据为全0码（或采用将示波器探头接入TPD01测试点上， 使数据端口不悬空，则输入数据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
返回
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
返回
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
返回
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
返回
CMI码检错功能测试
实验步骤：
首先将KX01设置在Dt位置，KX03设置在E_EN位置。 1. 测量TPX06和TPY05波形。 2. 将KX01设置在M位置，KX02设置在1_2位置，重复（1）试验。观 测测量结果有何变化。 3. 关机5秒钟后再开机，重复（2）试验。认真观测测试结果有何变化 （注：可以重复多测试几次——关机后再开机）。 思考：为什么有时检测错码检测点输出波形与加错指示波形不一致？
1码单极性时钟能量丰富
长连0，AMI失步，无时钟能量
15位m序列双极性时钟能量小
1码双极性时钟能量小
长连0，AMI失步，无时钟能量
返回
AMI译码位定时恢复测量
单极性收发时钟同步
双极性收发时钟不同步。可以通 过采用HDB3或加扰码解决。
返回
HDB3码变换规则验证
7位m序列HDB3编码
15位m序列HDB3编码
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
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。 2. 将KX02设置在2_3位置，重复上述测量。
实验步骤：
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. 3. 测量CMI译码输出数据是否与发端一致。 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
返回
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
返回
HDB3编码信号中同步时钟分量定 性观测
实验步骤：
1. 将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置，KP02设置在HDB3位 置。 2. 将KD02设置在2_3位置，测量TPP01波形；然后将KD02设置在1_2位 置，观测TPP01波形变化。思考：HDB3编码信号转换为双极性码和单极 性码中那一种码型时钟分量丰富。 3.将KD02设置在2_3位置，使输入数据为全“1”码，重复上述测试步骤 4. 使输入数据为全“0”码，重复上述测试步骤。 分析总结：HDB3码与AMI码有何不一样的结果？
返回
HDB3译码位定时恢复测量
双极性时，收时钟与发时钟不同步
单极性时，收发时钟同步
返回
实验二 CMI码型变换实验
实验内容：
1. CMI码编码规则测试 2. 1码状态记忆测量 3. CMI码解码波形测试 4. CMI码编码加错波形观 测 5. CMI码检错功能测试 6. CMI译码同步观测 7. 抗连0码性能测试 返回
返回
CMI译码同步观测
实验步骤：
CMI译码器是否同步可以通过检测错码检测电路输出反映出。 从当CMI译码器未同步时，错码将连续的检测出。观测时，将 KX01设置在Dt位置，KX04设置在2_3位置。 1. 测量TPY05波形。 2. KX04设置在1_2位置，检测错码检测点波形应立刻同步。
返回
抗连0码性能测试
全1码HDB3编码
全0码HDB3编码
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HDB3码译码和时延测量
15位m序列，时延自己观察
7位m序列，时延自己观察
返回
HDB3编码信号中同步时钟分量定 性观测
15位m序列单极性时钟能量丰富
1码单极性时钟能量丰富
0码单极性时钟能量丰富
15位m序列双极性时钟能量小
1码双极性时钟能量小
0码双极性时钟能量小
返回
AMI译码位定时恢复测量
实验步骤：
1. 将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置，KP02设置在 HDB3位置 2. 先将KD02设置在2_3位置，测量TPD02和TPD06波形，用 TPD02同步。再将KD02设置在1_2位置，观测TPD02和TPD06波 形。 3. 将KD02设置回2_3位置，再将KD01拨除，使输入数据为全1码 或全0码（方法见1）。重复上述测试步骤。 思考：为什么在实际传输系统中使用HDB3码？用其他方法行吗（如 扰码）？
返回
HDB3码变换规则验证
实验步骤：
1. 将KD01设置在M位置，KD02设置在2_3位置，KD03设置在HDB3 位置。 2. 将KX02设置在2_3位置，观测TPD01和TPD05波形及TPD08波 形，用TPD01同步。 3. 将KX02设置在1_2位置，重复上述测试步骤。 4. 使输入数据端口悬空产生全1码（方法同1），重复上述测试步 骤。 5. 使输入数据为全0码（方法同1），重复上述测试步骤。
返回
AMI编码信号中同步时钟分量定 性观测
实验步骤：
1. 将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置，KP02设置在 HDB3位置。 2. 将KD02设置在2_3位置，测量TPP01波形；然后将KD02设置在 1_2位置，观测TPP01波形。 3. 将KD02设置在2_3位置，重复上述测试步骤。 4. 使输入数据为全“0”码（方法见1），重复上述测试步骤。
返回
HDB3码译码和时延测量
实验步骤：
1. 将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置，KP02设置在HDB3位 置。 2. 观测TPD01和TPD07波形，用TPD01同步。问：HDB3编码和译码的 的数据时延是多少？ 3.将KX02设置在2_3位置，重复上译步骤测量。问：此时HDB3编码和 译码的的数据时延是多少，为什么？
第四部分
码型变换技术
实验一 实验二
AMI/HDB3码型变换实验 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 路关键部位的波形； 4. 5. 6. 7. 8.
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AMI码译码和时延测量
实验步骤：
1. 将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置；KP02设置在HDB3 位置 2. 观测TPD01和TPD07，用TPD01同步。问：AMI编 码和译码的的数据时延是多少？ 3. 将KX02设置在2_3位置，重复上译步骤测量，问：此时AMI编码 和译码的的数据时延是多少？
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CMI码解码波形测试
实验步骤：
观测TPX01和TPY07，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
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CMI码编码加错波形观测
实验步骤：
KX03设置在E_EN位置，观测TPX06和 TPX05的波形，用TPX06做同步。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。
注释：关机5秒后再开机，译码模块错误 指示点TPY05可能出现以上三种可能的 指示情况。
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CMI译码同步观测
KX04设置在2-3时，失步
KX04设置在1-2时，同步
返回
抗连0码性能测试
0码的HDB3编码数据信号
0码的译码输出数据与发端一致
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第五部分
数字复接技术
实验一 帧成形及其传输实验 实验二 帧同步提取系统实验
返回
AMI码编码规则验证
7位m序列单极性
15位m序列单极性
1码单双极性
7位m序列双极性
15位m序列双极性
0码单双极性
返回
AMI码译码和时延测量
15位m序列输出与输入，时延请自 己测量
7位m序列输出与输入，时延不太 能肯定，因其是短周期
返回
AMI编码信号中同步时钟分量定 性观测
15位m序列单极性时钟能量丰富
返回
HDB3译码位定时恢复测量
实验步骤：
1. 将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2（或2_3）位置，KP02 设置在HDB3位置。 2. 先将KD02设置在2_3位置，测量点TPD02和TPD06波形，用 TPD02同步。然后，再将KD02设置在1_2位置，观测TPD02和 TPD06波形。 3. 将KD02设置回2_3位置，再将跳线开关KD01拨 除，使输入数据为全1码或全0码（方法见1）。重复上述测试步骤。