实验一_数字基带信号实验

实验报告

课程名称通信原理实验

实验项目名称数字基带信号实验

实验类型实验学时

班级20110815 学号2011081417 20110814

姓名

宋晨

刘佳俊

指导教师张晓琳

实验室名称实验时间

实验成绩预习部分

实验过程

表现

实验报告

部分

总成绩

教师签字日期

哈尔滨工程大学教务处制

数字基带信号实验

一、实验步骤

1、熟悉数字信号源单元模块，AMI&HDB3编译码单元模块的工作原理。

2、打开数字信号源单元和AMI&HDB3编译码单元的电源。用示波器的两个通道分别观察数字信号源模块上的和编译码单元上编译过程中的各种信号波形。

（1）将示波器的CH1和CH2两个通道探头分别接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，对照标准为1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄。

通过拨动拨码开关，观察发光二极管的发光状态，得出信号源单元正常工作。

（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。

在实验中，我们小组采用：K1：01110010，K2:10011101，K3：00100100的信息代码，则观察到的信号帧结构为：

经过观察，我们发现NRZ码特点为是一种全宽码，即一位码元占一个单位脉冲的宽度。

3、关闭数字信号源模块的电源，将数字信号源单元的NRZ-OUT和BS-OUT用导线分别连接到AMI(HDB3)编译码模块的NRZ-IN和BS-IN 上。打开数字信号源模块和AMI(HDB3)编译码模块电源。用示波器观察AMI(HDB3)编译单元的各种波形。

(1)示波器的两个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和AMI(HDB3)，将信号源模块三个开关的每一位都分别置1和0，观察并记录全1（和0）码对应的AMI码和HDB3码。

全为1时的AMI码和编码器输入信号：

全为1时的HDB3码和编码器输入信号：

全为0时的AMI码和编码器输入信号：

全为0时的HDB3码和编码器输入信号:

（2）将拨码开关置于K1：0111 0010，K2:0000 1100，K3：0010 0000，观察AMI码和HDB3码。

输入为0111 0010 0000 1100 0010 0000时AMI码为0+1-1+1 00-10 0000 +1-100 00+10 0000,AMI 码和输入信号的波形：

输入为0111 0010 0000 1100 0010 0000时HDB3码为0+1-1+1 00-10 00-V0 +1-1+B0 0+V-10 00-V0,HDB3码和输入信号的波形：

从图中可以看出编码输出（AMI）HDB3比输入NRZ-OUT延迟了4个码元。

(3)将拨码开关置于K1：1111 0010，K2:0010 1100，K3：0010 0100，将码型开关置于A端，CH1接NRZ-OUT，CH2分别接NRZ-OUT、HDB3-D 和BS-OUT观察波形。

CH2接NRZ-OUT时波形：

CH2接HDB3-D时的波形：

CH2接BS-OUT时的波形:

二、思考题

1. 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？

a)单极性不归零码，无电压表示"0"，恒定正电压表示"1"，整个码元期间电平保持不变。

b)双极性不归零码，"1"码和"0"码都有电流，"1"为正电流（整个码元期间电平保持不变），"0"为负电流，正和负的幅度相等。

c)单极性归零码，当发"1"码时，发出正电流，但持续一段时间，在码元其余时间内则返回到零电平，当发"0"码时，仍然不发送电流。

d)双极性归零码，其中"1"码发正的窄脉冲，"0"码发负的窄脉冲，两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的中心。

（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？为什么？

一定相同，因为有调节脉冲。

2. 设代码为全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI及HDB3码的代码和波形。

信息代码 1 1 1 1 1 1 1

AMI 1 -1 1 -1 1 -1 1

HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1

信息代码 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AMI 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HDB3 0 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1

信息代码 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

AMI 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

HDB3 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 0

3. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。

4. 试根据占空比为0.5的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码中的连0码越长，越难于从AMI码中提取位同步信号，而HDB3码则不存在此问题。

答：τ= 0.5 TS时单极性归零码的功率谱密度为：

将 HDB3 码整流得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数最多为3，而将 AMI码整流后得到的占空比为 0.5的单极性归零码中连“0”个数与信息代码中连“0”个数相同。所以信息代码中连“0”码越长，AMI 码对应的单极性归零码中“1”码出现概率越小，fS离散谱强度越小，越难于提取位同步信号。而 HDB3 码对应的单极性归零码中“1”码出现的概率大，fS离散谱强度大，于提取位同步信号。