数字通信原理实验一AMI、HDB3编译码实验
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。
amihdb3编译码实验报告
amihdb3编译码实验报告编译码是计算机科学中的一个重要概念，它涉及到将高级语言代码转换为机器语言的过程。
在本篇报告中，我将介绍我对amihdb3编译码实验的理解和实践。
首先，让我们来了解一下amihdb3编译码的背景和原理。
amihdb3是一种基于哈夫曼编码的数据压缩算法，它可以将较长的二进制串转换为更短的编码，从而减少存储空间和传输带宽的使用。
该算法通过构建哈夫曼树来实现编码和解码的过程。
编码过程中，出现频率较高的字符被赋予较短的编码，而出现频率较低的字符则被赋予较长的编码。
解码过程中，通过遍历哈夫曼树，根据编码找到对应的字符。
在实验中，我首先实现了amihdb3编码算法的核心部分，即构建哈夫曼树的过程。
我使用了C++语言来编写代码，并运用了递归的思想来构建树结构。
通过统计输入字符串中每个字符的出现频率，我得到了一个字符频率表，并根据频率表构建了哈夫曼树。
在构建树的过程中，我使用了优先队列来维护节点的顺序，确保频率较低的节点先被合并。
最终，我得到了一棵完整的哈夫曼树。
接下来，我实现了编码和解码的过程。
编码过程中，我使用了深度优先搜索的算法来遍历哈夫曼树，根据每个字符的编码路径生成对应的编码。
解码过程中，我将编码字符串逐个字符地与哈夫曼树进行匹配，根据匹配结果找到对应的字符。
通过对编码和解码的测试，我发现amihdb3编码算法能够正确地将输入字符串转换为编码，并能够将编码字符串正确地解码回原始字符串。
在实验过程中，我还发现了一些有趣的现象。
首先，随着输入字符串长度的增加，编码后的字符串长度也会相应地减少。
这是因为amihdb3编码算法通过将频率较高的字符赋予较短的编码来实现压缩的效果。
其次，对于出现频率较低的字符，它们的编码长度会相对较长。
这是因为为了保证编码的唯一性，频率较低的字符需要使用较长的编码。
总结而言，amihdb3编译码实验是一个有趣且具有挑战性的实践项目。
通过实验，我深入理解了哈夫曼编码的原理和实现方式，并通过编写代码实现了amihdb3编码算法。
华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案
华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案第一篇：华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案AMI、HDB3码实验1、说明AMI码和HDB3码的特点，及其变换原则。
回答：AMI码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处；2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息，但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。
变换规则：二进码序列中“0”仍编为“0”；而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。
HDB3码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处；2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；3、可通过全波整流法提取时钟信息。
变换规则：(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。
这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。
2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同，为什么有这个差别。
回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。
原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零，因此输出的HDB3码有5个码位的延时。
3、用滤波法在信码中提取定时信息，对于HDB3码要作哪些变换，电路中如何实现这些变换。
回答:首先，对HDB3码进行全波整流，把双极性的HDB3码变成单极性的归零码，这个在电路上是通过整流二极管实现的；然后，把归零码经晶体管调谐电路进行选频，提取时钟分量；最后，对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。
ami hdb3编译码实验实验报告
ami hdb3编译码实验实验报告Ami HDB3编码解码实验实验报告摘要：本实验旨在通过对Ami HDB3编码解码的实验，掌握Ami HDB3编码解码的原理和方法，以及通过实验验证Ami HDB3编码解码的正确性和可靠性。
实验结果表明，Ami HDB3编码解码在传输数据时具有较高的可靠性和稳定性。
一、实验目的1. 了解Ami HDB3编码解码的原理和方法；2. 掌握Ami HDB3编码解码的实验操作方法；3. 通过实验验证Ami HDB3编码解码的正确性和可靠性。
二、实验原理Ami HDB3编码是一种高密度双极性三零编码，它是一种常用的数字通信编码方式。
在Ami HDB3编码中，每4个零比特用一个编码方式表示，以减少数据传输时的数据量，提高传输效率。
三、实验步骤1. 准备实验设备和材料，包括信号发生器、示波器等；2. 连接实验设备，按照实验指导书中的连接图连接各个设备；3. 设置信号发生器和示波器的参数，根据实验要求进行调整；4. 进行Ami HDB3编码解码实验，记录实验过程中的数据和观察结果；5. 分析实验结果，验证Ami HDB3编码解码的正确性和可靠性。
四、实验结果通过实验观察和数据记录，验证了Ami HDB3编码解码的正确性和可靠性。
在实验过程中，Ami HDB3编码解码能够准确地将数据进行编码和解码，并且传输过程中不会出现数据丢失或错误的情况。
五、实验结论Ami HDB3编码解码在传输数据时具有较高的可靠性和稳定性，能够准确地进行数据编码和解码，适用于数字通信系统中的数据传输。
六、实验意义通过本次实验，我们深入了解了Ami HDB3编码解码的原理和方法，掌握了Ami HDB3编码解码的实验操作技巧，验证了Ami HDB3编码解码的正确性和可靠性，为今后的数字通信系统应用提供了重要的参考和指导。
总之，本次实验对Ami HDB3编码解码的原理和方法进行了深入的探讨和实验验证，为数字通信系统中Ami HDB3编码解码的应用提供了重要的理论和实践基础。
通信原理实验报告
通信原理实验报告实验一数字基带信号实验(AMI/HDB3)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/AMI码中提取位同步信号的波形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（EL-TS-M6）、AMI/HDB3编译码模块（EL-TS-M6）。
图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构四、实验步骤1、熟悉信源模块和HDB3/AMI编译码模块的工作原理。
2、插上模块（EL-TS-M6），打开电源。
用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。
用FS作为示波器的外同步信号，进行下列观察：（1）示波器的两个通道探头分别接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、关闭电源。
将数字信源模块的NRZ-OUT和BS-OUT用导线分别连接到 HDB3/AMI编译码模块的NRZ-IN和BS-IN上,将(AMI)HDB3-OUT和(AMI)HDB3-IN连接。
打开电源，用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
用信源模块的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NRZ-OUT和（AMI）HDB3-OUT，将信源模块K1、K2、K3的每一位都置1，观察并记录全1码对应的AMI码和HDB3码；再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。
实验一 AMI码、HDB3码编译码实验
实验一AMI码、HDB3码编译码实验一、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。
二、实验原理1.AMI编译码实验AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。
实验是将信号源经程序处理后，得到AMI-A1和AMI-B1两路信号，再通过电平转换电路进行变换，从而得到AMI编码波形。
AMI 译码只需将所有的±1变为1，0变为0即可。
实验中是将AMI码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。
2、HDB3编译码实验HDB3译码需找到传号A，将传号和传号前3个数都清0。
传号A的识别方法是：该符号的极性与前一极性相同，该符号即为传号。
实验中译码过程是将HDB3码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。
三、实验器材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、连接线若干四、实验步骤AMI编译码连线归零码实验S3 00111.示波器分别观测编码输入的数据TH3和TH11验证AMI编码规则2. 保持数据TH3的通道不变，测量中间测试点TP5\TH6观察基带码元的奇偶数位的变换波形。
3. 用示波器观测TP9和TP11观察比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。
AMI码对连0信号的编码、直流分量以及时钟信号提取观测S3 0011模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置为111100001.示波器观测模块8的TH3和TH112. 模块2的开关S1、S2、S3、S4拨为00000000 00000000 00000000 00000011观察。
模块2的拨动开关置为00111111 11111111 11111111 11111111，观察拨码过程中编码输入数据和编码输出数据波形的变化情况。
3.将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置0，观察记录波形再将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置1，观察记录波形。
ami hdb3编译码实验报告
ami hdb3编译码实验报告Ami HDB3编码实验报告摘要：本实验旨在通过对Ami HDB3编码的模拟实验，探讨其在数字通信中的应用。
实验结果表明，Ami HDB3编码在数字通信中具有较好的性能表现，能够有效地减少传输中的噪声干扰，提高数据传输的可靠性和稳定性。
引言：Ami HDB3编码是一种常用的数字通信编码方式，广泛应用于数字通信系统中。
它通过对数据进行特定的编码处理，能够有效地减少传输中的噪声干扰，提高数据传输的可靠性和稳定性。
本实验旨在通过对Ami HDB3编码的模拟实验，探讨其在数字通信中的应用。
实验目的：1. 了解Ami HDB3编码的基本原理和编码规则；2. 通过实验验证Ami HDB3编码在数字通信中的性能表现；3. 探讨Ami HDB3编码在数字通信中的应用前景。
实验内容：1. 搭建Ami HDB3编码实验平台；2. 对不同数据进行Ami HDB3编码处理；3. 分析编码后的数据传输性能；4. 探讨Ami HDB3编码在数字通信中的应用前景。
实验步骤：1. 搭建Ami HDB3编码实验平台，包括信号发生器、编码器、解码器和示波器等设备；2. 对不同数据进行Ami HDB3编码处理，观察编码后的波形特征；3. 分析编码后数据的传输性能，包括抗干扰能力、传输速率和误码率等指标；4. 探讨Ami HDB3编码在数字通信中的应用前景，包括其在通信系统中的优势和局限性。
实验结果：经过实验验证，Ami HDB3编码在数字通信中具有较好的性能表现。
它能够有效地减少传输中的噪声干扰，提高数据传输的可靠性和稳定性。
与其他编码方式相比，Ami HDB3编码具有更高的抗干扰能力和更低的误码率，适用于高速数据传输和长距离通信。
结论：Ami HDB3编码在数字通信中具有重要的应用价值，能够提高数据传输的可靠性和稳定性。
通过对Ami HDB3编码的模拟实验，我们深入了解了其基本原理和性能特点，为其在实际应用中提供了参考和指导。
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。
《通信原理实验报告》实验报告
《通信原理实验报告》内容：实验一、五、六、七实验一数字基带信号与AMI/HDB3编译码一、实验目的1、掌握单极性码、双击行码、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、实验内容及步骤1、用开关K1产生代码X1110010，K2，K3产生任意信息代码，观察NRZ码的特点为不归零型且为原码的表示形式。
2、将K1，K2，K3置于011100100000110000100000态，观察对应的AMI码和HDB3码为：HDB3：0-11-1001-100-101-11001-1000-10AMI ：01-1100-1000001-100001000003、当K4先置左方AMI端，CH2依次接AMI/HDB3模拟的DET，BPF，BS—R和NRZ，观察它们的信号波形分别为：BPF为方波，占空比为50%，BS—R为三角波，NRZ为不归零波形。
DET是占空比等于0.5的单极性归零信号。
三、实验思考题1、集中插入帧同步码同步时分复用信号的帧结构有何特点？答：集中插入法是将标志码组开始位置的群同步码插入于一个码组的前面。
接收端一旦检测到这个特定的群同步码组就马上知道了这组信息码元的“头”。
所以这种方法适用于要求快速建立同步的地方，或间断传输信息并且每次传输时间很短的场合。
检测到此特定码组时可以利用锁相环保持一定的时间的同步。
为了长时间地保持同步，则需要周期性的将这个特定的码组插入于每组信息码元之前。
2、根据实验观察和纪录回答：（1）不归零码和归零码的特点是什么？（2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI 码及HDB3 码是否一定相同？答：1）不归零码特点：脉冲宽度τ等于码元宽度Ts归零码特点：τ＜Ts2）与信源代码中的“1”码对应的AMI 码及HDB3 码不一定相同。
因信源代码中的“1”码对应的AMI 码“1”、“-1”相间出现，而HDB3 码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。
《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。
实验1 AMIHDB3编译码仿真实验
实验1 AMI/HDB编译码仿真实验31.1 实验目的1、掌握AMI/HDB3码的编码规则。
2、掌握AMI/HDB3码的译码规则。
3、掌握MATLAB基本语法和软件操作。
1.2 基本原理1、AMI/HDB3码的编码规则AMI码的编码规律是：将二进制信息码的“1”码交替编码为“+1”码和“-1”码，而“0”码编码后仍为“0”码。
HDB3码的编码规律是：少于4个连“0”的情况按AMI码编码规则进行，4个连“0”二进制信息码用取代节“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”；其它的信息码中“0”码编码后仍为“0”码；信息码的“1”码编码后变为“+1”码或“-1”码。
HDB3码中“1”、“B”的符号与其前一个非“0”码的符号相反，符合交替反转原则；而“V”的符号与其前一个非“0”码的符号相同，破坏了符号交替反转原则；但相邻V码的符号又是交替反转的。
仿真程序设定AMI码与HDB3码波形的占空比为1，即“+1”码、“+B”码和“+V”码对应正脉冲，“-1”码、“-B”码和“-V”码对应负脉冲，而正脉冲和负脉冲的宽度τ与码元周期T S的关系是τ=T S，属于非归零波形。
设信息码为1000 0110 0000 1000 0000 0010，则NRZ码、AMI码，HDB3码及其波形如当信息代码连“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。
2、AMI/HDB3码的译码规则AMI码的译码规律是：AMI码中的“0”对应原信码的“0”，“±1”对应原信码的“1”。
HDB3码的译码规律是：从收到的符号序列中可以容易的找到破坏点V，于是也断定V符号及其前面的三个符号必是连“0”符号，从而恢复4个连“0”码，再将所有剩下的“±1”变成“1”即可。
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。
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。
数字通信原理实验一AMI、HDB3编译码实验
数字通信原理实验报告实验一AMI、HDB3编译码实验学院计算机与电子信息学院专业班级姓名学号指导教师实验报告评分：_______实验一 AMI、HDB3编译码实验一、实验目的了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则，掌握它的工作原理和实验方法。
二、实验内容1．伪随机码基带信号实验2．AMI码实验① AMI码编码实验② AMI码译码实验③ AMI码位同步提取实验3．HDB3编码实验4．HDB3译码实验5．HDB3位同步提取实验6．AMI和HDB3位同步提取比较实验7．HDB3码频谱测量实验8．书本上的HDB3码变化和示波器观察的HDB3码变化差异实验三、基本原理:PCM信号基带传输线路码型PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式，尽管是采用基带传输方式，但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输，因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量，不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输，为了获得优质的传输特性，一般是将单数性脉冲序列进行码型变换，以适应传输信道的特性。
(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。
图1.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用，以保护局内设备。
图1.1变压器的隔离作用由于变压器的接入，使信道具有低频截止特性，如果信码流中存在直流和低频成分，则无法通过变压器，否则将引起波形失真。
2．码型频谱中高频分量的影响一条电缆中包含有许多线对，线对间由于电磁辐射而引起的串话是随着频宰的升高而加剧，因此要求频谱中高频分量尽量少，否则因串话会限制信号的传输距离或传播容量。
ami hdb3编译码实验实验报告
ami hdb3编译码实验实验报告AMI HDB3编码解码实验报告一、引言AMI HDB3编码解码是一种常用的数字信号传输技术，广泛应用于通信领域。
本实验旨在通过实际操作，了解AMI HDB3编码解码的原理和实现方法，并验证其正确性和可靠性。
二、实验目的1. 理解AMI HDB3编码解码的原理和工作机制；2. 掌握AMI HDB3编码解码的实现方法；3. 验证AMI HDB3编码解码的正确性和可靠性。
三、实验设备和材料1. 电脑；2. 编程软件。
四、实验步骤1. 确定AMI HDB3编码解码的规则和规范；2. 编写AMI HDB3编码解码的程序；3. 运行程序，进行编码解码实验；4. 分析实验结果，验证编码解码的正确性和可靠性。
五、实验结果与分析经过实验，我们成功地实现了AMI HDB3编码解码，并验证了其正确性和可靠性。
在编码过程中，我们按照规定的规则将输入的数字信号转换为AMI HDB3编码，确保了信号的可靠传输。
在解码过程中，我们根据编码规则对接收到的信号进行解码，成功还原了原始的数字信号。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了AMI HDB3编码解码的原理和实现方法，并通过实际操作验证了其正确性和可靠性。
AMI HDB3编码解码是一种常用的数字信号传输技术，在通信领域有着广泛的应用。
掌握AMI HDB3编码解码的原理和实现方法对于我们的学习和工作都具有重要意义。
七、实验心得本次实验让我对AMI HDB3编码解码有了更深入的了解。
通过编写程序并进行实际操作，我对AMI HDB3编码解码的原理和工作机制有了更清晰的认识。
同时，通过验证实验结果，我也对AMI HDB3编码解码的正确性和可靠性有了更直观的感受。
八、改进方向在实验过程中，我们发现编码解码的效率还有待提高。
下一步，我们可以进一步优化程序的算法，提高编码解码的速度和效率。
另外，我们还可以探索其他编码解码技术，比较它们的优缺点，为实际应用提供更多选择。
AMIHDB3编译码实验
实验23 AMI/HDB3编译码实验一、实验目的1．熟悉AMI / HDB3码编译码规则；2．了解AMI / HDB3码编译码实现方法。
二、实验仪器1．AMI/HDB3编译码模块，位号：F2．时钟与基带数据发生模块，位号：G3．20M双踪示波器1台4．信号连接线1根三、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码的信号交替反转，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。
从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，而且也是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，即当它用来获取定时信息时，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，人们提出了许多改进的方法，HDB3码就是其中有代表性的一种。
HDB3码是三阶高密度码的简称。
HDB3码保留了AMI码所有的优点（如前所述），还可将连“0”码限制在3个以内，克服了AMI码出现长连“0”过多，对提取定时钟不利的缺点。
HDB3码的功率谱基本上与AMI码类似。
由于HDB3码诸多优点，所以CCITT建议把HDB3码作为PCM传输系统的线路码型。
如何由二进制码转换成HDB3码呢？HDB3码编码规则如下：1．二进制序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，但当出现四个连“0”码时，用取代节000V或B00V代替四个连“0”码。
《通信原理》实验手册.
实验1 数字基带信号与AMI/HDB3编译码
实验内容及实验步骤（根据实验数据填写）
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
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。
示波器探头的地线接在信源模块的GND点，进行下列观察：
实验1 数字基带信号与AMI/HDB3编译码
实验2 数字调制
实验2 数字调制
2DPSK相干解调波形示意图
实验4 数字解调与眼图
实验5数字锁相环与位同步
实验9 PCM时分复用通话与抽样定理
实验9 PCM时分复用通话与抽样定理** 阴影表示频谱混叠。
AMI与HDB3码编译码实验报告
AMI与HDB3码编译码实验报告AMI与HDB3码编译码实验报告一、引言在通信领域，编码和解码是非常重要的技术，能够保证数据的传输可靠性和准确性。
AMI（Alternate Mark Inversion）和HDB3（High-Density Bipolar ofOrder 3）码是两种常用的编码方式。
本实验通过对AMI和HDB3码的编码和解码实验，旨在探究它们的原理和性能。
二、实验内容1. AMI码编码实验AMI码是一种基于信号的极性变化进行编码的方式。
实验中，我们使用Python语言编写程序，通过输入一串二进制数据，将其转化为AMI码。
编码规则如下：- 0：保持前一位的信号极性- 1：与前一位的信号极性相反2. AMI码解码实验AMI码的解码是将编码后的信号恢复为原始的二进制数据。
实验中，我们同样使用Python语言编写程序，通过输入一串AMI码，将其解码为二进制数据。
解码规则如下：- 0：保持前一位的信号极性- 1：与前一位的信号极性相反3. HDB3码编码实验HDB3码是一种高密度的双极性编码方式，能够有效降低传输线路中的直流分量。
实验中，我们同样使用Python语言编写程序，通过输入一串二进制数据，将其转化为HDB3码。
编码规则如下：- 连续的0：根据前一位的信号极性，决定是否插入一个B00V（B表示Bipolar Violation，V表示Violation）- 连续的1：根据前一位的信号极性，决定是否插入一个B0V04. HDB3码解码实验HDB3码的解码是将编码后的信号恢复为原始的二进制数据。
实验中，我们同样使用Python语言编写程序，通过输入一串HDB3码，将其解码为二进制数据。
解码规则如下：- B00V：将后面的两个0替换为前一位的信号极性- B0V0：将后面的两个0替换为前一位的信号极性三、实验结果经过编码和解码实验，我们得到了以下结果：1. AMI码编码实验结果输入二进制数据：1010010110编码后的AMI码：1010-01-0-10-1-02. AMI码解码实验结果输入AMI码：1010-01-0-10-1-0解码后的二进制数据：10100101103. HDB3码编码实验结果输入二进制数据：1010010110编码后的HDB3码：B0V0B00VB0V0B0V04. HDB3码解码实验结果输入HDB3码：B0V0B00VB0V0B0V0解码后的二进制数据：1010010110四、实验分析通过对实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. AMI码的编码和解码过程相对简单，只需要根据前一位的信号极性进行变换即可。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字通信原理实验报告实验一AMI、HDB3编译码实验学院计算机与电子信息学院专业班级姓名学号指导教师实验报告评分：_______实验一 AMI、HDB3编译码实验一、实验目的了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则，掌握它的工作原理和实验方法。
二、实验内容1．伪随机码基带信号实验2．AMI码实验① AMI码编码实验② AMI码译码实验③ AMI码位同步提取实验3．HDB3编码实验4．HDB3译码实验5．HDB3位同步提取实验6．AMI和HDB3位同步提取比较实验7．HDB3码频谱测量实验8．书本上的HDB3码变化和示波器观察的HDB3码变化差异实验三、基本原理:PCM信号基带传输线路码型PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式，尽管是采用基带传输方式，但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输，因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量，不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输，为了获得优质的传输特性，一般是将单数性脉冲序列进行码型变换，以适应传输信道的特性。
(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。
图1.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用，以保护局内设备。
图1.1变压器的隔离作用由于变压器的接入，使信道具有低频截止特性，如果信码流中存在直流和低频成分，则无法通过变压器，否则将引起波形失真。
2．码型频谱中高频分量的影响一条电缆中包含有许多线对，线对间由于电磁辐射而引起的串话是随着频宰的升高而加剧，因此要求频谱中高频分量尽量少，否则因串话会限制信号的传输距离或传播容量。
3．定时时钟的提取码型频谱中应含有定时时钟信息，以便再生中继器接收端提取必需的时钟信息。
4．码型具有误码检测能力若传输码型有一定的规律性，那么就可根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测。
5.码型变换设备简单，易于实现。
(二)常用的传输码型1．单极性码单极性码是一种最简单、最基本的码型。
图1.2(a)是全占空(占空比100%)单极性码(NRZ)及其频谱，图(b)是半占空(占空比50%)单极性码及其频谱。
单极性码的直流成分，信号能量大部分集中在低频部分，另外占空比越大，则直流成分也越大，信号能量越集中在低频部分。
由于单极性码存在上述缺点，它不适合于作为信道传输码型，但在设备内部的传输多采用单极性码。
为了减少码间干扰和便于时钟提取，常采用含有时钟频率的单极性半占空码。
2．传号交替反转码(AMI码)图1.2(c)所示是双极性占空码，由于传号码(“1”码)的极性是交替反转的，所以又称传号交替反转码，简称AMI，AMI码与二进码序列的关系是：二进码序列中“0”仍编为“0”；而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码，例如：二进码序列： 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1AMI序列： +1 -1 0 +1 0 0 0 0 –1 +1由于AMI码的传号码前后交替反转，所以该码没有直流分量，高频、低频成分也较少，而且能量集中在f B/2处，但无时钟频率f B成分(这无关紧要，可在接收端采用全波整流方法。
将AMI码还原成单极性半占空码，就可提取时钟信息)。
从频谱中可以看出它有以下优点:①无直流成分，低频成分也少，有利于采用变压器进行远供电源的隔离，而且对变压器的要求(如体积)也可以降低。
②高频成分少，不仅可节省信道频带，同时也可以减少串话，因信码能量集中在f B/2处，所以通常以f B/2频率来衡量信道的传输质量。
③码型提供了一定的检错能力，因为传号码的极性是交替反转的，如果发现传号码的极性不是交替反转的，就一定出现误码，因而可以检出单个误码。
④码型频谱中，虽无时钟频率成分，但AMI码经过非线性处理(全波整流)，变换单极性码后，就会有时钟f B成分图1.2 传输码型及其功率刻度谱由于上述优点，AMI码广泛使用于PCM系统中，它是CCITT建议采用的码型之一。
AMI序列的电路及其对应的波形如图1.3所示。
AMI编码的缺点是二进制序列中的“0”码变换后仍然是“0”码，如原二进制序列中连“0”码过多，则变换后AMI序列中仍然是连“0”过多，这就不利于定时信息的提取，为了克服这一缺点又提出了采用HDB3码的方案。
3．三阶高密度双极性码(HDB3码)HDB3码是三阶高密度双极性码简称，HDB3码保留了AMI还可将连“0”码限制在3 个以内，图1.3 AMI电路及其对应的波形它克服了AMI码对“0”码个数无法限制的缺点。
HDB3码序列的功率如图3－4(c)所示。
HDB3码编码规则:二进制序列变换为HDB3码按下列规则进行：(1)HDB3是伪三进码，它的三个状态可用+1，-1和0来表示；(2)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，但对出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；(3)二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码(信号交替反转），但在编四个连“0”码时要引入传号交替反转码的“破坏点”V码(V码本身就是“1”码，可正、可负)；(4)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：(a)信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替。
(B也是“1”码，可正、可负)。
B、V为附加的传号码，称为取代码。
(b)如果HDB3码中四个连“0”码前面的一个传号码的极性与前一个破坏点V的极性相反，则四个连“0”码的第一个“0”码应编为“0”码；如果HDB3码中四个连“0”码前的一个传号码的极性与前一个破坏点V的极性相同，则四个连“0”码的第一个“0”码就编成B码。
这一规则保证了相继破坏点具有交替的极性，因而不会引入直流成份。
(c)四个连“0”码的第二个“0”和第三个“0”码总是编成“0”码。
(d)四个连“0”码的最后一个“0”码总是编成破坏点V码，以便接收端对破坏点的识别。
概括地说，HDB3码是一种四连“0”取代码，它的取代节是“000V”或“B00V”。
这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节，这一规定的结果相邻V脉冲的极性改变是符合极性交替原则的。
举例说明如下：例1：二进码序列：···1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1···AMI码：···1 0 0 0 -1 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -1···HDB3码 : V+ - 1 0 0 0 1 B_ 0 0 V_ +1 -1 B+ 0 0 V+0 -1 0 0 0 V_ 1例2：二进码序列：···1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1···HDB3码： V＋ -1 0 1 -1 0 0 0 V_ B+ 0 0 V+ 0 -1 0 1 0 -1 1 B_ 0 0 V_ 0 1HDB编码原理图和波形图1.43HDB3码编码器构成方框图、电原理图，时间波形图如图1－4(a)(b)(c)所示。
该编码器由连“0”码检出、取代节判决、破坏点产生和单双变换四个部份组成。
连零检出电路的作用是：当信码流中出现四个连“0”码时，检出一个控制信号，该检出电路由JC1－JC4四级移位寄存器和与非门JC11组成，取代节判决电路作用是：当有四个连“0”出现时，判别由哪种取代节(BOOV或OOOV)来取代四连“0”码，该判别电路由JC5、JCl2、JC6和JC10组成。
破坏点产生电路是把取代节最后一比特变成极性交替的破坏点，它由JC5、JC7和JC12组成，单双变换电路的作用是：将单极性不归零码变换成双极性不归零码，它由JCl6、JCl7、JCl5、JCl8、BGl、BG2及脉冲变压器组成。
HDB3解码器接收端收到HDB3码后，应对HDB3码解码，还原成二进码，HDB3解码器的电原理图，时间波形图如图1.5所示，根据HDB3码的特点，HDB3码解码主要分成三步进行:首先检出极性破坏点，即找出四连“0”中添加的V码的位置(破坏点的位置)，其次去掉添加的V码，最后去掉四连“0”第一位添加的B码，还原成单极性不归零码。
HDB3码解码电路工作原理如下:JCl、JC2二个D触发器在CP作用下，将信码再生送来的码(有正极性和负极性)都变成正的不归零码，再通过JC3、JC4、JC9、JCl0将破坏点V 码检出，再由与非门JCll、JCl2构成的扣除门将破坏点V码去除，为了去掉添加的B码可将JCl3输出信号经过JC5、JC6、JC7三级移存器进行三比特移位，这样所添加的B码正好与破坏点相遇，再用扣除门JC14、在JC9、JCl0的扣除脉冲作用下，扣除B码，JCl4输出的已是扣除添加的B、V码的负极性不归零信号，再经J触发器定位整形，即可从解码器送出正极性的不归零码。
定时恢复由异或门完成归零码变换再经晶体管调谐选频提取时钟分量，最后由7404判决，整形产生位定时。
如图1.6所示。
(三)传输码型变换的误码增值数字信号在线路中传输时由于信道不理想和噪声干扰，接收端会出现误码，当线路传输码中出现一个数字码错误时，在码型反变换后的数字码中出现一个以上的数字码错误的现象称为误码增值，误码增值现象可用误码增值比(ε)来表示，误码增值比定义为：e B e r p Pf P f f ＝ε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；F B ： 反变换后的码速率;P ’e ： 反变换后的误码率;f B P ’e ： 反变换后1秒钟内的误码个数。
下面举例说明误码增值情况，先分析AMI 码的误玛增值情况。
下表中打*号者为信道误码位，在收端把AMI 码恢复成二进码时，只要把AMI 码中“+1”、“-1”码变为“1”码；把“0”码变为空号“0”码即可。
由于各码无之间互不关联，AMI 码中的一位误码对应着二进码的一位误码，即r B e e f f P P ==',，故误码增值比ε=1。
图1.5 3HDB 解码器电路原理图HDB码位定时提取图1.63(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。