通信原理实验

电子科技大学中山学院电子信息学院

学生实验报告课程名称通信原理实验实验名称HDB3编译码实验班级，分组通信B班实验时间2016年11月2日姓名，学号指导教师报告内容一、实验目的和任务了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则，掌握它的工作原理和实验方法。二、实验原理简介PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式，尽管是采用基带传输方式，但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输，因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量，不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输，为了获得优质的传输特性，一般是将单数性脉冲序列进行码型变换，以适应传输信道的特性。（一）传输码型的选择在选择传输码型时，要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。归结起来，传输码型的选择，要考虑以下几个原则：传输信道低频截止特性的影响在电缆信道传输时，要求传输码型的频谱中不应含有直流分量，同时低频分量要尽量少。原因是PCM端机，再生中继器与电缆线路相连接时，需要安装变压器，以便实现远端供电（因设置无人站）以及平衡电路与不平衡电路的连接。图3.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用，以保护局内设备。由于变压器的接入，使信道具有低频截止特性，如果信码流中存在直流和低频成分，则无法通过变压器，否则将引起波形失真。码型频谱中高频分量的影响一条电缆中包含有许多线对，线对间由于电磁辐射而引起的串话是随着频宰的升高而加剧,因此要求频谱中高频分量尽量少，否则因串话会限制信号的传输距离或传播容量。定时时钟的提取码型频谱中应含有定时时钟信息，以便再生中继器接收端提取必需的时钟信息。码型具有误码检测能力若传输码型有一定的规律性，那么就可根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测。码型变换设备简单，易于实现（二）三阶高密度双极性码（HDB3码）HDB、码是三阶高密度双极性码简称，HDB3码保留了AMI码所有优点，还可将连“0”码限制在3个以内，它克服了AMI码对“0”码个数无法限制的缺点。HDB3码编码规则：

二进制序列变换为HDB,码按下列规则进行：HDB3是伪三进码，它的三个状态可用+1,-1和0来表示；二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，但对出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；~进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码(信号交替反转)，但在编四个连“0”码时要引入传号交替反转码的“破坏点”V码(V码本身就是“1”码，可正、可负)；二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替。(B也是“1”码，可正、可负)。B、V为附加的传号码，称为取代码。图3.2传榆码型及其功密.划成W冲_rLnjn_rLn_n_rLrLrLn_n_n_n_n_n_n_TOC\o"1-5"\h\znrz_nIL_nilQ~ini1i~iQ_ILIII-!—1c_jinn__n_bn门门AM】JVn-波彤图3.2传榆码型及其功密.划成W如果HDB3码中四个连“0”码前面的一个传号码的极性与前一个破坏点V的极性相反，则四个连“0”码的第一个“0”码应编为“0”码；如果HDB3码中四个连“0”码前的一个传号码的极性与前一个破坏点V的极性相同，则四个连“0”码的第一个“0”码就编成B码。这一规则保证了相继破坏点具有交替的极性，因而不会引入直流成份。四个连“0”码的第二个“0”和第三个“0”码总是编成“0”码。四个连“0”码的最后一个“0”码总是编成破坏点V码，以便接收端对破坏点的识别。HDB、解码器：接收端收到HDB3码后，应对HDB3码解码，还原成二进码，HDB3解码器的电原理图,时间波形图如图3.5所示，根据HDB3码的特点，HDB3码解码主要分成三步进行:首先检出极性破坏点,即找出四连“0”中添加的V码的位置(破坏点的位置)，其次去掉添加的V码，最后去掉四连“0”第一位添加的B码，还原成单极性不归零码。HDB3码解码电路工作原理如下:JC1、JC2二个D触发器在CP作用下，将信码再生送来的码(有正极性和负极性)都变成正的不归零码，再通过JC3、JCLJC9、JC10将破坏点V码检出，再由与非门JC11、JC12构成的扣除门将破坏点V码去除，为了去掉添加的B码可将JC13输出信号经过JC5、JC6、JC7H级移存器进行三比特移位，这样所添加的B码正好与破坏点相遇，再用扣除门JC14、在JC9、JC10的扣除脉冲作用下，扣除B码，JCM输出的己是扣除添加的B、V码的负极性不归零信号，再经J触发器定位整形，即可从解码器送出正极性的不归零码。定时恢复：由异或门完成归零码变换再经晶体管调谐选频提取时钟分量，最后由7404判决，整形产生位定时。如图3.6所示。

三、实验内容和数据记录A、AMI码实验K9、K10置AMIK1—K8置10011100,测量P12、P22,观察AMI码变换规则，P22与P30比较，测量P30归零码变换波形。测量译码P31时钟提取波形,刑量整形后CP3波形。注意时钟移位是用靠谐振回路失谐产生。零码变换波形。测量译码P31时钟提取波形,2.p22和p30比较3.编译p31时钟提取波形4.整形后的cp32.p22和p30比较3.编译p31时钟提取波形4.整形后的cp3波形K1—K8置10000000,测量P12、P22波形，观察连。码多时，AMI码变换规则。测量译码时钟提取波形，你会发现，由于连0数多，P31时钟提取呈衰减趋势。CP3脉冲波形有断续。即AMI码连0数大多时，对时钟提取不利。5.P12,p22波形6.p315.P12,p22波形6.p31波形7.cp3波形KI—K8置00000000,测量P12、P22变换AMI码波形，仍然保持全0电平。测量译码P31,则时钟信号提取不到，CP3为全0。8.pl2,p22变换AMI波形

9.译码p3110.cp3波形B、9.译码p3110.cp3波形K9、K10置HDBJ波形记录20个码元以上）观察HDB3码变换规则，在没有四连。时，P23无四1.K1—K8置10011100,测量P12、P22波形,连0检出信号，HDB3与AMI码变换规则相同。但由于要储存计算有无4个连0。故P22输出比输入P12要延时5位码元。其余类同。这一点与老师上课时和书本上的内容有差别。；则量译码P3LCP3时钟提取波形。测量P33检测不到破坏点V码，比较P12与P32,P32无插入B脉冲检出。比较观察HDB3码变换规则，在没有四连。时，P23无四12.p23波形14.p33波形13.p31,CP3波形15.P12与p32比较16.pl2与译码PCM码比较2.K1—K8置10010000,测量P12、P22,码变换波形，由于有四个连0码，P23有四连0检出信11.P12和p22波形号，P22输出有破坏点V码出现。把P22与CP2比较，你会发现，这时四连0是做BOOV变换。因为这时两个12.p23波形14.p33波形13.p31,CP3波形15.P12与p32比较16.pl2与译码PCM码比较2.K1—K8置10010000,测量P12、P22,码变换波形，由于有四个连0码，P23有四连0检出信19.p22与cp2比较2O.p3321.比较p12和p3219.p22与cp2比较2O.p3321.比较p12和p3222.比较译码PCM,p12波形3.KI—K8置1000000,测量P12、P22、HDB3码变换波形，这时你也可以看到有破坏点V码,测量P23；有四连。检出信号。把P22与CP2比较。你会发现这时四连0码是做OOOV变换，因为这时两个V间有奇数个B码。P33有破坏点V码脉冲检出，P12与P32比较，P32无插入B脉冲检出。测量译码P31,CP3时钟提取正常。测量译码PCM输出，恢复的数据与P12输入相同。23.p23波形25.p33波形24.比较p22与23.p23波形25.p33波形24.比较p22与CP2波形27.译码p31与cp3波形26.比较p12与p32波形28.译码PCM与p12波形K1一置0000000,测量P12、P22,观察HDB3码变换波形，这时四连0是做BOOV变换。P23有四连0检出信号。测量译码P3RCP3,虽然P12无信号送人，CP3时钟仍然提取得出来。用频率计测量CP3,其数值与Pi、P?是相同的，把K9、K10o转置AML.则P31、CP3时钟立即消失，把K9、K10再转HDB3,则P31、CP3立即出现