实验4AMIHDB3编译码实验文档格式.docx

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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。

取代节中的V码、B码均代表“1”码，它们可正可负（即V+=＋1，V-=－1，B+=＋1，B-=－1）。

2．取代节的安排顺序是：

先用000V，当它不能用时，再用B00V。

000V取代节的安排要满足以下两个要求：

（1）各取代节之间的V码要极性交替出现（为了保证传号码极性交替出现，不引入直流成份）。

（2）V码要与前一个传号码的极性相同（为了在接收端能识别出哪个是原始传号码，哪个是V码？

以恢复成原二进制码序列）。

当上述两个要求能同时满足时，用000V代替原二进制码序列中的4个连“0”（用000V+或000V-）；

而当上述两个要求不能同时满足时，则改用B00V（B+00V+或B-00V-，实质上是将取代节000V中第一个“0”码改成B码）。

3．HDB3码序列中的传号码（包括“1”码、V码和B码）除V码外要满足极性交替出现的原则。

下面我们举个例子来具体说明一下，如何将二进制码转换成HDB3码。

二进制码序列:

10000101000001110000000001

HDB3码码序列:

V+-1000V-+10–1B+00V0–1+1–1000V-B+00V+0–1

从上例可以看出两点：

（1）当两个取代节之间原始传号码的个数为奇数时，后边取代节用000V；

当两个取代节之间原始传号码的个数为偶数时，后边取代节用B00V

（2）V码破坏了传号码极性交替出现的原则，所以叫破坏点；

而B码未破坏传号码极性交替出现的原则，叫非破坏点。

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个码，再将所有－1变成＋1后便得到原消息代码。

本模块是采用SC22103专用芯片实现AMI／HDB3编译码的。

在该电路中，没有采用复杂的线圈耦合的方法来实现AMI／HDB3码的变换，而是采用TL084对HDB3码输出进行变换。

编码模块中，输入的码流由SC22103的1脚在2脚时钟信号的推动下输入，HDB3码与AMI码功能由20K01选择。

专用芯片的14、15脚为正向编码和负相编码输出，正负编码再通过相加器变换成AMI／HDB3码。

译码模块中，译码电路接收正负电平的AMI／HDB3码，整流后获得同步时钟，并通过处理获得正向编码和负向编码，送往译码电路的SC22103专用芯片的11、13脚。

正确译码之后21TP01与20P01的波形应一致，但由于HDB3码的编译码规则较复杂，当前的输出HDB3码字与前4个码字有关，因而HDB3码的编译码时延较大。

四、各测量点及开关的作用

20K01：

1-2，实现AMI功能；

2-3，实现HDB3功能

20P01：

数字基带信码输入铆孔。

可从“时钟与基带数据发生模块”引入不同的数字信号进行编码，如全“1”、全“0”及其它码组等。

拨码器4SW02：

当设置为“01110”时，则4P01输出由4SW01拨码器设置的8比特数据，速率为64K；

当设置为“00001”时，则4P01输出15位的伪随机码数据，速率为32K。

20TP01：

AMI或HDB3码编译码的64KHz工作时钟测试点。

20TP02：

AMI或HDB3码编码时的负向波形输出测试点。

20TP03：

AMI或HDB3码编码时的正向波形输出测试点。

20TP04：

AMI或HDB3码编码输出测试点。

20P02:

译码数字基带信码输出铆孔。

注：

20TP02、20TP03、20TP04编码输出信号，都比数字基带信号20P01延时4个编码时钟周期，20TP01作为4连0检测用；

20P02译码还原输出的数字基带信号，也比数字编码信号21TP04延时4个译码时钟周期。

五、实验内容及步骤

1．插入有关实验模块：

在关闭系统电源的条件下，将AMI/HDB3编译码模块、时钟与基带数据发生模块，分别插到通信原理底板插座上（位号为：

F、G）。

（具体位置可见底板右上角的“实验模块位置分布表”）。

注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。

2．信号线连接：

用专用导线将4P01、20P01连接。

注意连接铆孔箭头指向，将输出铆孔连接输入铆孔。

3．加电：

打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。

若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

4．AMI码测试：

1）跳线开关20K01选择1-2脚连，即实现AMI功能。

2）拨码器4SW02：

设置为“01110”，拨码器4SW01设置“11111111”。

即给AMI编码系统送入全“1”信号。

观察有关测试点波形，分析实现原理，记录有关波形。

分析：

原信号：

11111111

AMI：

+1-1+1-1+1-1+1-1

AMI码是归零码，所以：

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…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。

3）拨码器4SW02：

设置为“01110”，拨码器4SW01设置“00000000”。

，即给AMI编码系统送入全“0”信号。

观察有关测试点波形，特别注意20TP04点编码波形，分析原因。

代码的0仍变换为传输码的0

4）拨码器4SW02：

设置为“00001”，即给AMI编码系统送入复杂信号（32K的15位m序列）。

对照20TP01点时钟读出4P01点的码序列，根据AMI编码规则，画出其编码波形。

再观察有关测试点波形，验证自己的想法。

记录有关波形。

5．HDB3码测试：

1）跳线开关20K01选择2-3脚连，即实现HDB3功能。

即给HDB3编码系统送入全“1”信号。

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。

，即给HDB3编码系统送入全“0”信号。

当两个取代节之间原始传号码的个数为奇数时，后边取代节用000V；

设置为“00001”，即给HDB3编码系统送入复杂信号（32K的15位m序列）。

对照20TP01点时钟读出4P01点的码序列，根据HDB3编码规则，画出其编码波形。

6．关机拆线：

实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。

因AMI或HDB3码的编码时钟固定为64KHZ，所以送入的基带数据速率必须是2的n次方，且不能超过64Kb/s。

另外，低于64Kb/s码元将本编码模块识别成64Kb/s的码元。