AMI HDB3编译码过程实验1

1、深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 通信原理 实验项目名称: 实验3 AMI/ HDB3编译码实验 学院： 信息工程学院 专业： 通信工程 指导教师： 报告人： 学号： 班级： 实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制一、实验目的1熟悉AMI / HDB3码编译码规则；2了解AMI / HDB3码编译码实现方法。二、实验仪器1AMI/HDB3编译码模块，位号：F2时钟与基带数据发生模块，位号：G320M双踪示波器1台4信号连接线1根三、原理1、AMI码原理与编码规则AMI码的全称是传号交替反转码。是将消息代码“1”（传号）交替地变换为“+1”和“1”而“0”（空号）保持不变AMI码对应的

2、波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。他可以看成是单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正、负电平。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1B1T码型。AMI码除具有上述特点外，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

3、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，人们提出了许多种类的改进AMI码，HDB3码就是其中有代表性的码。 2、HDB3码原理与编码规则 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），还可将连码限制在3个以内，克服了AMI码如果长连“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

4、下：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与-1交替。 2二进制序列中的“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。取代节中V码、B码均代表“1”码，它们可正可负，（即V+=1，V-=1，B+=1，B-=1）脉冲波形相同，用V或B符号表示的目的是为了示意该非“0”码由原来信码中的“0”变换而来的。取代节称为破坏节，V称为破坏脉冲，B称为调节脉冲。 3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

5、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码和B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“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）。 4HDB3码序列中的传号码（包括“1”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: 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0

6、0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1HDB3码序列:V+ -1 0 0 0 V- +1 0 1 B+ 0 0 V 0 1 +1 1 0 0 0 V- B+ 0 0 V+ 0 1从上面得变换中可以看出当，二进制码序列中第1-5个码元里出现了4个连“0”码，按照规则先用000V取代节来替代4个“0”，,其中V码极性的如何取呢（上面的例子中已经假设了变换后的二进制码序列前面的是个V+ 码）因为第一个是V+码按照各取代节之间的V码要极性交替出现所以加入的这个V码必须是V-。再按照V码要与前一个传号码的极性相同的原则，因为前面的传号也是负的，所以这4个连“0”码可以用取代节00

7、0V代替。也就是说：加入的这个V码既保持了与前一个V码相反的极性又符合与前一个传号相同极性的原则，所以这个V码确定为负的，这个取代节就是：0 0 0 V-二进制码序列中9-12也是4个“0”连码，与前相同先试用000V取代节来替代4个“0”码，因为前一个V码是“V-”这个V码必须是V+，又因为这个+V码前的传号是“1”的，违背了V码要与前一个传号码的极性相同的原则，所以要用B00V取代节，B码极性的取向要符合HDB3码序列中的传号码（包括“1”码、和B码）除V码外要满足极性交替出现的原则。由于前一个传号是“1”，所以应为+B码，所以这个取代节就是B+ 0 0 V+从上例也可以看出两点： （1）

8、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个连0码，再将所有1变成1后便得到原消息代码图12 NRZHDB3编码工作波形四、实验设置1HDB3编码模块：20K01：1-2，

9、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。 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

10、码还原输出的数字基带信号，也比数字编码信号20TP04延时4个译码时钟周期时钟与基带数据发生模块拨码器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“00000”时，则4P01输出15位的伪随机码数据，速率为2K。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下角的“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、20P0

11、1连接。注意连接铆孔的箭头指向，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。4AMI码测试：1）跳线开关20K01选择1-2脚连（左侧），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。数字基带20P01输入与20P02输出测试点20TP02负向波形与20TP03正向波形测试点工作时钟测试点20TP04编码输出测试点3）拨码器4SW02：设置为“01110”， 拨码器4

12、SW01设置“10000000”。，即给AMI编码系统送入连“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。 数字基带20P01输入与20P02输出测试点20TP02负向波形与20TP03正向波形测试点工作时钟测试点20TP04编码输出测试点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。数字基带20P01输入与20P02输出测试点20TP02负向波形与20TP03正向波形测试点工作时

13、钟测试点20TP04编码输出测试点5HDB3码测试：1）跳线开关20K01选择2-3脚连（右侧），即实现HDB3功能。2）拨码器4SW02：设置为“01110”， 拨码器4SW01设置“11111111”。即给HDB3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。数字基带20P01输入与20P02输出测试点20TP02负向波形与20TP03正向波形测试点工作时钟测试点20TP04编码输出测试点3） 拨码器4SW02：设置为“01110”， 拨码器4SW01设置“10000000”。，即给HDB3编码系统送入连“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。 数字基带20P01输入与20P02输出测试点20TP02负向波形与20TP03正向波形测试点工作时钟测试点20TP04编码输出测试点4） 拨码器4SW02：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