AMI-HDB3码型变换实验
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。
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。
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。
hdb3码型变换实验实验报告
hdb3码型变换实验实验报告
HDB3码型变换实验实验报告
实验目的：
本实验旨在通过实际操作，掌握HDB3码型变换的原理和方法，加深对数字通信中编码技术的理解。
实验内容：
1. 确定HDB3编码规则：根据HDB3编码规则，对给定的数字信号进行编码。
2. 实验设备：使用数字通信实验箱和示波器等设备进行实验。
3. 实验步骤：
a. 将数字信号输入到实验箱中。
b. 根据HDB3编码规则，对数字信号进行编码。
c. 通过示波器观察编码后的信号波形。
实验结果：
经过实验操作，成功实现了HDB3码型变换。
观察示波器上的波形，可以清晰地看到经过编码后的信号波形，符合HDB3编码规则。
通过实验，加深了对HDB3编码的理解，掌握了HDB3码型变换的原理和方法。
实验结论：
本实验通过实际操作，使实验者对HDB3码型变换有了更深入的了解，掌握了HDB3编码的原理和方法。
同时，也加深了对数字通信中编码技术的认识，为今后的学习和实践奠定了基础。
总结：
HDB3码型变换实验是数字通信中重要的实验之一，通过实验操作，能够加深
对HDB3编码的理解，提高实验者对数字通信编码技术的掌握能力。
希望今后能够继续深入学习和实践，不断提高自己的专业技能。
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。
(一)码型变换实验
实验一码型变换实验一、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、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。
2. 观察全0码或全1码时各码型波形。
3. 观察HDB3码、AMI码的正、负极性波形。
4. .观察NRZ码、RZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。
5. 自行设计码型变换电路，下载并观察波形。
三、实验器材1. 信号源模块2. ⑥号模块（码型变换）3. ⑦号模块（载波同步）4. 20M双踪示波器5. 连接线（若干）四、实验原理（一）基本原理1、数字通信中,有些场合可不经过载波调制解调而让基带信号直接进行传输。
例如，市区内利用电传机直接电报通信，或者利用中继长距离直接传输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,称为基带传输系统。
它的基本结构如图1所示:图1 基带传输系统基本结构结构说明：（1）信道信号合成器：产生适合于信传输的基带信号。
（2）信道可以是允许基带信号通过的媒质，如能通过从直流到高频的有线线路。
（3）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。
（4）抽样判决器：在噪声背景下判定与再产生基带信号。
2、基带调制与解调（1）数字基带调制器：把数字基带信号变换成基带信号传输的基带信号。
（2）基带解调器器：把信道基带信号变换成原始数字基带信号。
（3）对传输用的基带信号的主要要求（4）对代码：将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；（5）对码型的电波形：电波形适宜于在信道中传输。
（二）编码规则1、NRZ码NRZ (Noreturn-To-Zero)码，全称是单极性不归零码，在这种二元码中用高电平和低电平（这里为零电平）分别表示二进制信息“1”和“0”，在整个码元期间电平保持不变。
例如图2：图2 NRZ码2、RZ码RZ (Return-To-Zero)码,全称是单极性归零码，与NRZ码不同的是，发送“1”时在整个码元期间高电平只持续一段时间，在码元的其余时间内则返回到零电平。
实验7 AMI
五、实验报告要求
1.根据实验结果，画出AMI/HDB3码编译码电路的测量点波形图。 2.写出AMI / HDB3码编译码的工作过程。
四、测量点说明
TP301：数字基带信号； T302：编码时钟； TP303：AMI / HDB3正极性编码； TP304：AMI / HDB3负极性编码； TP305：AMI / HDB3编码输出； TP306：译码输出，波形应与TP301同。（由于实验系统要求，此点 波形可能非译码输出点，取决于实验系统型号）
2.HDB3码 码 HDB3码的全称是三阶高密度双极性码，它是AMI码的一种改进型， 其目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点，使连“0”个数不超过 3个。其编码规则如下： （1）当信码的连“0”个数不超过3时，按AMI码的编码规则编，即传 号极性交替。 （2）当连“0”个数超过3时，则将第4个“0”改为非“0”脉冲，记为 V或-V，称之为破坏脉冲。相邻的V码极性必须交替出现，以确保编 好的码中无直流。 （3）为了便于识别，V码的极性应与其前一个非“0”脉冲的极性相同， 否则，将四连“0”的第一个“0”更改为与该破坏脉冲相同极性的脉冲， 并记为+B或-B。 （4）破坏脉冲之后的传号极性也要交替。 （5）编码后的数据归零输出。
图7－3
HDB3译码工作波形
实验电路工作原理 在实验系统中，HDB3/AMI的编译码由CPLD完成，U101内部编码 程序完成HDB3/AMI的编码，U101内部译码程序完成HDB3/AMI译 码。在该电路模块中，没有采用复杂的线圈耦合的方法来实现HDB3 码，而是采用U302(TL082)对HDB3/AMI码的输出进行变换。 SW301、SW302使用说明： 使用说明： 、 使用说明 1．SW501为8比特基带信号设置开关，每位拨上为1，拨下为0，速 率为32KHZ.如下图
HDB3
通信系统原理实验姓名：季国盛学号：12221131班级：通信1212第11 周星期五第五大节实验名称：AMI/HDB3码型变换一实验目的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.通信原理综合实验系统2.双踪示波器三实验内容及步骤1.HDB3码型变换规则验证(1)通过设置，使编码模块工作在HDB3码方式，通过CMI编码模块内的m序列类型选择跳线开关KX02的设置，产生7位周期m序列。
用示波器同时观测输入数据TPD01和AMI输出双极性编码数据TPD05波形及单极性编码数据TPD08波形，观测时用TPD01同步。
①输入数据（TPD01）HDB3输出双极性码数据（TPD05）：得到结果显示如下：②通过观察分析可以看出：输入数据0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1HDB3 1 0 0 -10 0 1-1 0 0前一个周期内输入数据1 1 0 0 1 0 0HDB3 1 -1 0 0 1 0 0下一个周期内输入数据1 1 0 0 1 0 0HDB3 -1 1 0 0 -1 0 0通过观察和分析，可以看出HDB3码译码时是有延迟的③输入数据（TPD01），AMI输出单极性码数据（TPD08）得到显示结果如下：从显示结果可以得到：输入数据0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1HDB3单极性码数据0 0 -1 0 0-1 -1 0 0在一个周期内，输入数据：输入数据 1 1 0 0 1 0 0HDB3单极性码数据-1 -1 0 0 -1 0 0(2) 使输入数据端口悬空产生全1码，重复步骤（1）。
用示波器观测如下数据：①输入数据（TPD01），HDB3输出双极性码数据（TPD05）得到如下结果：输入数据 1 1 1 1 1HDB3双极性码数据-1 1-1 1-1可以看出，当输入全为1的时候，HDB3双极性码正负极性交替出现②输入数据（TPD01），HDB3输出单极性码数据（TPD08）得到结果如下:输入数据 1 1 1HDB3单极性码数据-1 -1 -1(3)使输入数据为全0码，重复步骤（1）。
AMI-HDB3-码型变换实验
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，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。
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。
HDB3码的译码比较简单。
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）。
实验三AMI和HDB3码
实验三 AMI、HDB3编译码综合实验一、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3一1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。
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率的升高而加剧，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。
通原实验报告
2016 / 2017 学年第二学期实验报告课程名称：通信原理实验名称：实验一：AMI/HDB3码型变换实验实验二：BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验实验三：PCM编解码实验班级学号 B14012019学生姓名包哲超指导教师王海荣实验一AMI/HDB3码型变换实验一、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。
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。
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。
HDB3码型变换实验
HDB3码型变换实验实验二 HDB3码型变换实验一、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。
二、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*三、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。
数字基带信号的形式有许多种，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）。
1.传输码型在数字复用设备中，内部电路多为一端接地，输出的信码一般是单极性不归零信码。
当这种码在电缆上长距离传输时，为了防止引进干扰信号，电缆的两根线都不能接地（即对地是平衡的），这里就要选用一种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。
2.AMI码我们用“0”和“1”代表传号和空号。
AMI码的编码规则是“0”码不变，“1”码则交替地转换为+1和-1。
当码序列是1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1时，AMI码就变为：+1 0 0 -1 0 0 0 +1 -1+1 0 -1。
hdb3码型变换实验实验报告
hdb3码型变换实验实验报告HDB3码型变换实验实验报告引言：HDB3码型变换是一种常用的数字信号处理技术，用于在数字通信中传输数据。
本实验旨在通过实际操作，探索HDB3码型变换的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操纵，了解HDB3码型变换的基本原理和应用，掌握其编码和解码的过程，并通过实验验证其正确性和可靠性。
二、实验原理HDB3码型变换是一种常用的数字信号处理技术，用于在数字通信中传输数据。
它通过对原始数据进行编码，将其转换为特定的信号格式，以便在传输过程中保持信号的稳定性和可靠性。
HDB3码型变换的原理基于两个基本概念：零值替代和脉冲宽度调制。
在HDB3编码中，连续的零值被替换为特定的非零值，以保持传输信号的直流平衡。
同时，脉冲宽度调制技术用于保持信号的稳定性，通过对信号的脉冲宽度进行调整，确保传输过程中的信号完整性。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备，包括计算机、HDB3码型变换器等。
2. 连接计算机和HDB3码型变换器，确保信号传输的正常连接。
3. 打开HDB3码型变换器软件，进入编码界面。
4. 输入待编码的原始数据，根据实验要求选择编码方式。
5. 点击“编码”按钮，开始进行HDB3码型变换编码。
6. 观察编码结果，并记录下来。
7. 进行解码实验，将编码结果输入到解码界面。
8. 点击“解码”按钮，进行HDB3码型变换解码。
9. 观察解码结果，并与原始数据进行对比。
10. 分析实验结果，总结HDB3码型变换的特点和应用。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了一组编码结果和解码结果。
经过对比和分析，我们发现HDB3码型变换具有以下特点：1. HDB3码型变换能够有效地保持信号的直流平衡，避免了传输过程中信号的漂移和失真。
2. HDB3码型变换通过替换连续的零值，减少了传输信号中的冗余信息，提高了信号传输的效率。
3. HDB3码型变换的解码过程较为简单，能够快速还原原始数据。
AMI码型变换-
.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AMI码与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．实验仪器1．JH7001通信原理综合实验系统一台2．双踪示波器一台3．函数信号发生器一台三、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码文档Word.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。
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）。
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。
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通信原理硬件实验报告实验名称：AMI/HDB3码型变换实验姓名：学号：班级：时间：南京理工大学紫金学院电光系一、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，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。
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。
HDB3码的译码比较简单。
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）。
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。
跳线开关KD01用于输入编码信号选择：当KD01设置在DT位置时（左端），输入编码信号来自复接模块的TDM帧信号；当KD01设置在M位置时（右端），输入编码信号来自本地的m序列，用于编码信号观测。
本地的m序列格式受CMI 编码模块跳线开关KX02控制：KX02设置在1_2位置（左端），为15位周期m序列（111100010011010）；KX02设置在2_3位置（右端），为7位周期m序列（1110010）。
跳线开关KD02用于选择将双极性码或单极性码送到位同步提取锁相环提取收时钟：当KD02设置在1_2位置（左端），输出为双极性码；当KD02设置2_3位置（右端），输出为单极性码。
跳线开关KD03用于AMI或HDB3方式选择：当KD03设置在HDB3状态时（左端），完成HDB3编译码系统；当KD03设置在AMI状态时（右端），完成AMI编译码系统。
三、实验内容1.AMI码编码规则验证（1）首先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。
（2）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。
用示波器同时观测输入数据TPD01和AMI输出双极性编码数据TPD05波形及单极性编码数据TPD08波形，观测时用TPD01同步。
分析观测输入数据与输出数据关系是否满足AMI编码关系，画下一个M序列周期的测试波形。
（3）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。
重复上述测试步骤，记录测试结果。
（4）将输入数据选择跳线开关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，记录测试结果。
（5）将输入数据选择跳线开关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，则输入数据亦为全0码）。
重复上述测试步骤，记录测试结果。
2.AMI码译码和时延测量（1）将输入数据选择跳线开关KD01设置在M位置（右端）；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；将锁相环模块内输入信号选择跳线开关KP02设置在HDB3位置（左端）。
（2）用示波器同时观测输入数据TPD01和AMI译码输出数据TPD07波形，观测时用TPD01同步。
观测AMI译码输出数据是否满正确，画下测试波形。
问：AMI编码和译码的的数据时延是多少？（3）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。
重复上译步骤测量，记录测试结果。
问：此时AMI编码和译码的的数据时延是多少？3. AMI 编码信号中同步时钟分量定性观测（选作）（1）将输入数据选择跳线开关KD01 设置在M 位置（右端），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，产生15 位周期m 序列；将锁相环模块内输入信号选择跳线开关KP02 设置在HDB3 位置（左端）。
（2）将极性码输出选择跳线开关KD02 设置在2_3 位置（右端）产生单极性码输出，用示波器测量模拟锁相环模块TPP01 波形；然后将跳线开关KD02 设置在1_2 位置（左端）产生双极性码输出，观测TPP01 波形变化。
（3）将极性码输出选择跳线开关KD02 设置在2_3 位置（右端）产生单极性码输出，使输入数据为全“1”码（方法见1），重复上述测试步骤，记录分析测试结果。
（4）使输入数据为全“0”码（方法见1），重复上述测试步骤，记录测试结果。
4. AMI 译码位定时恢复测量（选作）（1）将输入数据选择跳线开关KD01 设置在M 位置（右端），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（或2_3）位置，将锁相环模块内输入信号选择跳线开关KP02 设置在HDB3 位置（左端）。
（2）先将跳线开关KD02 设置在2_3 位置（右端）单极性码输出，用示波器测量同时观测发送时钟测试点TPD02 和接收时钟测试点TPD06 波形，测量时用TPD02同步。
此时两收发时钟应同步。
然后，再将跳线开关KD02 设置在1_2 位置（左端）双极性码输出，观测TPD02 和TPD06 波形。
记录和分析测量结果。
（3）将跳线开关KD02 设置回2_3 位置（右端）单极性码输出，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，记录分析测试结果。
四.实验步骤中的思考题1.AMI码译码和时延测量思考：数据延时量测量应考虑什么因素。
答：应考虑数据周期的长短，采样周期性的短序列测量到的时延都是不准确的，因为很可能此时的延时1t=，但是用示波器测量到的延时仅为ntt+t1，因此示波器的延时是不准确的，而实际当中传输的数据都具有随机性，而且周期都很长，测量时不会出现上述情况。
2．AMI编码信号中同步时钟分量定性观测思考：具有长连０码格式的数据在AMI译码系统中传输会带来什么问题，如何解决？答：当原信码出现长连“0”串时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。
解决的方法是采用HDB3码。
3.AMI译码位定时恢复测量思考：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）？答：HDB3码具有良好的抗连“0”特性。
从而有利于收端位定时的提取。
用扰码亦可。
4.HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测思考１：HDB3编码信号转换为双极性和单极性码中哪一种码型时钟分量丰富。
答：HDB3编码信号转换为双极性码时钟分量丰富。
因为当“1”和“0”等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输，并且在接收端恢复信号的判决电平为零值，因而不受信道特性变化的影响，抗干扰能力也较强。
5.分析总结：在产生单极性码输出时，HDB3码与AMI码有何不一样的结果。
分析：当输入为“全0”与“全1”时，AMI码输出码波形都一样，而HDB3码是不一样的五．实验总结1.总结 HDB3 码的信号特征（1）由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量；（2）HDB3中连0串的数目至多为3个，易于提取定时信号。
（3）编码规则复杂，但译码较简单。
它的编码原理为：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。