哈工程通信原理硬件实验一.doc

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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

学号

姓名

指导教师

实验室名称

21B351

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

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、HDB2的编码规则.

3、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103.

二、实验仪器

双踪示波器、通信原理VI实验箱一台、M6信源模块

三、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码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。

3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。

四、实验步骤

本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。

1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。

接好电源线，打开电源开关。

2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。

用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位的

GND点均可，进行下列观察：

（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的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）用开关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、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。

仍用信源单元的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分接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的（AMI）

HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全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AMI码HDB3码。

观察AMI码时将HDB3单元的开关K4置于A端，观察HDB3码时将K4置于H端，观察时应注意AMI、HDB3码是占空比于

0.5的双极性归零码。

编码输出HDB3（AMI）比输入NRZ-OUT延迟了4个码元。

（2）将K1、K2、K3置于011100100000110000100000态，观察并记录对应的AMI码和HDB3码。

（3）将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置A（AMI）端再置H（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，

CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ，观察这些信号波形。

观察时应注意：

HDB3单元的NRZ信号（译码输出）滞后于信源模块的NRZ-OUT信号（编码输入）8个码元。

DET是占空比等于0.5的单极性归零码。

BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的正弦信号，BS-R是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。

信源代码连0个数越多，越难于从AMI码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），而HDB3码则不存在这种问题。

本实验中若24位信源代码中连零很多时，则难以从AMI码中得到一个符合要求的位同步信号，因此不能完成正确的译码（由于分离参数的影响，各实验系统的现象可能略有不同。

一般将信源代码置成只有1码的状态贯彻信号输出。

若24位信源代码全为“0”码，则更不可能从AMI信号（亦是全0信号）得到正确的位同步信号。

五、实验结果

步骤二K1为01110010K2为00110011K3为01011000现象

步骤3-

（1）现象全1时

全0时

步骤3-

（2）现象

ＡＭＩ码与HDB3码

六、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？

（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？

答：

（1）不归零码的0电平和1电平宽度相等，归零码的0电平和1电平的宽度不相等，而且1电平的宽度小于0电平的宽度，即不归零码的占空比等于0.5而归零码的占空比小于0.5。

（2）不一定。

AMI码的全称是信号交替反转码，是通信编码中的一种，为极性交替翻转码，分别有一个高电平和低电平表示两个极性。

编码规则:

消息代码中的0传输码中的0消息代码中的1传输码中的+1、-1交替。

HBD3码（的全称是三阶高密度双极性码，它是AMI码的一种改进型，改进目的是为了保持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：

（1）检查消息码中连“0”的个数。

当连“0”数目小于等于3时，HBD3码与AMI码一样（“1”交替的变换为“+1”和“-1”，“0”保持不变）。

（2）当连“0”数目超过3时，将每4个连“0”化作一小节，定义为“B00V"称为破坏节，其中V称为破坏脉冲，而B称为调节脉冲；（3）V与前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同（这破坏了极性交替的规则，所以V称破坏脉冲），并且要求相邻的V码之间极性必须交替。

V的取值为“+1”或“-1”；（4）B的取值可选0、+1或-1，，以使V同时满足（3）中的两个要求；5）V码后面的传号码极性也要交替。

例如：

　　消息码：

1000010000110000000011

　　AMI码：

-10000+10000-1+100000000-1+1

　　HDB3码：

-1000-V+1000+V-1+1-B00-V+B00+V-1+1

　　其中的±B脉冲和±V脉冲与±1脉冲波形相同，用V或B表示的目的是为了示意其中的该非“0”码是由原信码的“0”变换而来的。

　　当相邻两个V码之间有奇数个“1”码时，能保证V码满足（3）的要求，B取“0”；当相邻两个V码之间有偶数个“1”码时，不能保证V码极性交替，B取“+1”或“-1”，B码的符号与前相邻“1”相反，而其后面的V码与B码极性相同。

2.总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。

答：

由HDB3的编码规则可知每一个破坏符号V总是前一非0符号同极性。

即：

从收到的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3个符号必须是连0符号，从而恢复4个连0码而将所有的-1变成+1后便得到原消息代码。