实验02基带波形Word文件下载.docx
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5.AMI。
全称是传号交替反转码，其编码规则是将消息码的“1”交替的变换为“+1”和
“-1”，而“0”保持不变。
6.HDB3。
全称是三阶高密度双极性码。
编码规则是：
1）检查消息码中“0”的个数。
当连“0”数目小于等于3时，HDB3码与AMI码一样，
+1、-1交替；
2）当连“0”个数超过3时，将每四个连“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，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。
译码：
从收到的符号序列中可以很容易的找到破坏点V，就可以断定V符号及前面的三个符号必须是连“0”符号，从而恢复四个连“0”码，再将所有-1变成+1后便得到原消息代码。
四、实验内容
1. 设定一个信息码串为x=[10110000000110000001]
2. 各个码的编码规则以及MATLAB代码：
（1）单极性非归零码：
Matlab代码如下：
functiony=NRZ（x,samp）fori=1:
length（x）
ifx（i）==1forj=1:
samp
y（（i-1）*samp+j）=1;
end
else
forj=1:
endendend
y=[y,x（i）];
运行代码：
y（（i-1）*samp+j）=0;
x=[101000111000110000011];
subplot（2,1,1）;
stairs（x）;
%绘制阶梯状图axis（[121-0.51.5]）%坐标设置y=NRZ（x,300）;
subplot（2,1,2）;
stairs（y）;
axis（[06000-0.51.5]）
%gridon
代码说明：
代码中samp为采样个数，设定为300，即右图中的波形是通过很多次采样得来的。
显见，单极性非归零码的编码规则是基带信号的0电位及正电位分别于二进制符号0和1一一对应。
原信息串：
10110000000110000001
现信息串：
特点：
占空比100％；
简单；
直流分量大；
对长串的连“0”，连“1”信号，难以提取同步信号。
一般只用于非常近距离（如电路板内或板间）信号传输。
（2）双极性非归零码
Matlab代码如下：
functiony=BNRZ（x,samp）fori=1:
y（（i-1）*samp+j）=-1;
endend
stairs（x）;
axis（[121-0.51.5]）y=BNRZ（x,300）;
axis（[06000-1.51.5]）
与单极性码类似，samp为采样个数
显见，双极性波形就是二进制符号0.1分别于正、负电位相对应的波形。
10 110 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 01
1-111-1-1-1-1-1-1-111-1-1-1-1-1-11
优点，电脉冲无间隔，当0、1等可能出现时，没有直流成分。
（3）单极性归零码
functiony=RZ（x,samp）fori=1:
ifx（i）==1
samp/2
y（（2*i-2）*samp/2+j）=1;
y（（2*i-1）*samp/2+j）=0;
axis（[121-0.51.5]）y=RZ（x,300）;
若电位为1，则前150个采样周期为1，后150个采样周期要回到0原信息串：
1 01 100000001 10000001
10010100000000101000000010
占空比（t/T）％，通常为50％。
相对NRZ，RZ更有利于提取位同步信号。
（4）双极性归零码
functiony=BRZ（x,samp）fori=1:
endelse
y（（2*i-2）*samp/2+j）=1;
y（（2*i-2）*samp/2+j）=-1;
axis（[121-0.51.5]）y=BRZ（x,300）;
stairs（y）;
若电位为1，则前150个采样周期为1，后150个采样周期要回到0若电位为0，则前150个采样周期为-1，后150个采样周期要回到0
原：
1 0 11 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1
现：
10-101010-10-10-10-10-10-10-101010-10-10-10-10-10-10 10
由图可见，相邻脉冲间留有零电位的间隔。
双极性归零码的构成与单极性归零码一样。
这种码型除了具有双极性不归零码的一般特点以外，还可以通过简单的变换电路变换为单极性归零码，从而可以提取同步信号。
（5）AMI码
functiony=AMI（x,samp）last_one=-1;
fori=1:
length（x）ifx（i）==1
y（（2*i-2）*samp/2+j）=-last_one;
end
last_one=-last_one;
else
x=[101000111000010000111];
axis（[121-0.51.5]）y=AMI（x,300）;
AMI码的全称是传号交替反转码。
这是一种将消息中的代码“0”（空号）和“1”
（传号）按如下规则进行编码的码：
代码“0”仍为0；
代码“1”交替变换为+1、-1、+1、-
1、┅。
1 0 1 10000000 1 1000000 1
100-10100000000-1010000000-10
AMI码的优点：
不含直流成分，低频分量小；
编译码电路简单，便于利用传号极性交替规律观察误码情况。
鉴于这些优点，AMI码是ITU建议采用的传输码型之一。
AMI码的缺点：
当原信码出现连“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。
解决连“0”码问题的有效方法之一是采用HDB3码。
正负脉冲各占50％，无直流分量；
具有一定检错能力（极性交替规律被破坏）。
与信源统计性能有一定关系，如出现多个连“0”时，同步信号的提取有困难。
（6）HDB3码
Matlab代码如下：
functiony=HDB3（x,samp）last_V=-1;
last_one=-1;
num=0;
num=0;
elsenum=num+1;
ifnum==4num=0;
temp=-last_V;
forj=1:
y（（2*i-2）*samp/2+j）=temp;
last_V=temp;
iftemp*last_one==-1forj=1:
y（（2*（i-3）-2）*samp/2+j）=temp;
y（（2*（i-3）-1）*samp/2+j）=0;
last_one=temp;
x=[101000111000000000011];
axis（[121-0.51.5]）y=HDB3（x,300）;
HDB3的编码规则：
（1）当信码的连“0”个数不超过3时，仍按AMI码的规则编码，即传号极性交替
（2）当连“0”个数超过3时，出现4个或4个以上连“0串时，”则将每4个连“0”小段的第4个“0”变换为非“0”脉冲，用符号V表示，称之为破坏脉冲。
而原来的二进制码元序列中所有的“1”码称为信码，用符号B表示。
当信码序列中加入破坏脉冲以后，信码B与破坏脉冲V的正负极性必须满足如下两个条件：
①B码和V码各自都应始终保持极性交替变化的规律，以确保编好的码中没有直流成分；
②V码必须与前一个非零符号码（信码B）同极性，以便和正常的AMI码区分开来。
如果这个条件得不到满足，那么应该将四连“0”码的第一个“0”码变换成与V码同极性的补信码，用符号B'
表示，并做调整，使B码和B'
码合起来保持条件①中信码（含B及B'
）极性交替变换的规律。
1 0 1 1000 0000 1 10 000 00 1
100-101000010000-1010-1000-100010
HDB3的特点：
保持了AMI码的优点，还增加了使连0串减少至至多三个的优点
五、实验总结
编码的波形matlab实现重点在掌握各个编码规则的基础上能够使用matlab实现各种波形，此次实验是对于一些matlab利用语句或者函数的问题，解决起来相对容易，没有涉及到通信原理方面过多的知识。
对matlab也有了更多的掌握,同时对通信原理中提到的几种编码有了更深一步的认识，特别是对HDB3码和AMI码有了更深的认识。
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