码型变换实验

通信原理实验报告

码型变换实验

学生姓名陈建

指导老师冯陈伟

专业班级

学号

实验时间

实验成绩

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,HDB3码,CMI码,BHP码的波形

2.观察全0码HDB3码波形.

3.观察RZ码,AMI码,HDB3码,CMI码,BHP码经过码型反变换后的输出波形.

三.实验仪器

1.信号源模块. 2.⑥号模块. 3.⑦号模块.

4.20M双踪示波器. 5.连接线.

四.实验原理

(一)基本原理

在数字通信中,有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输.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.它的基本结构如图所示:

基带传输系统的基本结构

(二)编码规则

1.NRZ码

NRZ码的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.

2.RZ码

RZ码的全称是单极性归零码,与NRZ码不同的是,发送”1”时在整个码元期间的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.

3.AMI码

AMI码的全称是传号交替反转码.这是一种将信息代码0和1按如下方式进行编码的码:代码的0仍变换为传输码的0,而代码中的1交替地变换为传输码的+1,-1,+1,-1,…… 4.HDB3码

HDB3码是对AMI码的一种改进码,它的全称是三阶高密度双极性码.其编码规则如下:先检查消息代码的连0情况,当没有4个或者4个以上连0串时,按照AMI码的编码规则对信息代码进行编码;当出现4个或者4个以上的连0串时,则将每4个连0小段的第四个0变为与前一非0符号同极性的符号,用V表示,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,还需保证相邻V符号也应极性交替.当两个相邻V符号之间有奇数个非0符号时,用取代节”000V”取代4连0信息码;当两个相邻V符号之间有偶数个非0符号时,用取代节”B00V”取代4连0信息码. 5.CMI码

CMI码是传号反转码的简称,其编码规则为:”1”码交替用”11”和”00”表示,”0”码用”01”表示. 6.BPH码

BPH码的全称是数字双相码,又称曼彻斯特码.它是对每个二进制码分别利用两个具有2个不同相位的二进制新码去取代的码,编码规则之一是: 0变为01(零相位的一个周期的方波) 1变为10(π相位的一个周期的方波)

(三)电路原理

将信号源产生的NRZ码和位同步信号BS送入U1进行交换,可以直接得到各种单极性码和各种双极性码的正,负极性编码信号. 五.输入,输出点参考说明 1.输入点说明

NRZ:NRZ码输入码. BS:编码时钟输入点. BSR:编码时钟输入点.

IN-A:正极性HDB3/AMI码编码输入点. IN-B:负极性HDB3/AMI码编码输入点. DIN1:正极性HDB3/AMI码解码输入点. DIN2:负极性HDB3/AMI码解码输入点. HDB3/AMI-IN:HDB3/AMI码编码输入点. 2.输出点说明

DOUT1:编码输出,由拨码开关S1控制编码码型.选择AMI,HDB3码型时,为正极性编码输出.

DOUT2:编码输出,由拨码开关S1控制编码码型.选择AMI,HDB3码型时,为负极性编码输出.选择其他码型时,无输出.

OUT1:正极性HDB3/AMI码解码输出点. OUT2:负极性HDB3/AMI码解码输出点. HDB3/AMI-OUT:HDB3/AMI码编码输出点. NRZ-OUT:解码输出.

六.实验步骤

1.CMI,RZ,BPH码编解码电路观测

1)将信号源模块和模块6,7固定主机箱上,保证电源接触良好 2)通过模块6上的拨码开关S1选择码型为CMI码,即”00100000”

3)信号源模块上的S4,S5都拨到”1100”,S1,S2,S3

分别设

5)将模块7的S2设置为”0111”

6)以”NRZIN”为内触发源,用双踪示波器同时观测”NRZIN”与编码输出”DOUT1”波形

7)以”NRZIN”为内触发源,用双踪示波器同时观测”NRZIN”与解码输出”NRZ-OUT”波形观察解码波形与初始信号是否一致.

8)拨码开关S1选择码型为RZ码(00010000)重复试验

拨码开关S1选择码型为BPH码(00001000),重复试验

2.AMI,HDB3码编解码电路观测

1)通过模块6上的拨码开关S1选择码型为AMI码,即”01000000”

2)将信号源S4,S5拨到”1100”,S1,S2,S3分别设为”01110010””00011000””01000011”

4)模块7的S2设置为”1000”

5)以”NRZIN”为内触发源,用双踪示波器同时观测”NRZIN”与编码输出”HDB3/AMI-OUT”波形

6)以”NRZIN”为内触发源,用双踪示波器同时观测”NRZIN”与解码输出”NRZ-OUT”波形观察解码波形与初始信号是否一致.

7)拨码开关S1选择码型为HDB3码（S1设置为10000000)重复试验

3．将信号源模块上的拨码开关S1,S2,S3全部设置为0，重复试验，观察HDB3编解码输出．

4．实验结束关闭电源，拆除连线，整理实验数据及波形，并完成实验报告

七．实验心得

本次试验相对来讲也比较简单,按照实验书的要求进行连线,实验原理也相对清楚,主要是验证编译码的结果是否相同,实验做下来比较轻松,但实验仪器本身可能存在老化的不可避免的误差,在保证正确的连线情况下,实验仍然出现一些与实验结论不相符合的情况,在老师的指导下,我们明白了这些误差产生的原因,实验最终很好的完成了.