通信原理實驗三AMI

1、實驗三 AMI/HDB3碼型變換實驗1 實驗?zāi)康?. 了解二進制單極性碼變換為 AMI/HDB3 碼的編碼規(guī)則；2. 熟悉 HDB3 碼的基本特征；3. 熟悉 HDB3 碼的編譯碼器工作原理和實現(xiàn)方法；4. 根據(jù)測量和分析結(jié)果，畫出電路關(guān)鍵部位的波形。2 實驗器材1. JH5001通信原理綜合實驗系統(tǒng)2. 20MHz雙蹤示波器3. 函數(shù)信號發(fā)生器3 實驗內(nèi)容1. AMI碼編碼規(guī)則驗證將輸入信號選擇跳線開關(guān)KD01設(shè)置在M 位置（右端）、單/雙極性碼輸出選擇開關(guān)設(shè)置KD02設(shè)置在2_3 位置（右端）、AMI/HDB3編碼開關(guān)KD03設(shè)置在AMI位置（右端），使該模塊工作在AMI碼方式。(1) .

2、將CMI編碼模塊內(nèi)的M序列類型選擇跳線開關(guān)KX02設(shè)置在2_3位置（右端），產(chǎn)生7位周期m序列。用TPD01同步。同時觀測輸入數(shù)據(jù)TPD01和AMI輸出雙極性編碼數(shù)據(jù)TPD05波形，如圖3.1所示；同時觀測輸入數(shù)據(jù)TPD01和AMI 輸出單極性編碼數(shù)據(jù)TPD08波形，如圖3.2所示；(2) .將CMI編碼模塊內(nèi)的M序列類型選擇跳線開關(guān)KX02 設(shè)置在1_2 位置（左端），產(chǎn)生15 位周期m 序列。用TPD01同步。同時觀測輸入數(shù)據(jù)TPD01和AMI輸出雙極性編碼數(shù)據(jù)TPD05波形，如圖3.3所示；同時觀測輸入數(shù)據(jù)TPD01和AMI 輸出單極性編碼數(shù)據(jù)TPD08波形，如圖3.4所示。 圖3.1

3、7位m序列雙極性 圖3.2 7位m序列單極性 圖3.3 15位m序列雙極性 圖3.4 15位m序列單極性分析：經(jīng)過對上述波形的分析，輸入和輸出基本滿足了AMI碼編碼規(guī)則，+1和-1交替出現(xiàn)。且7位m序列與15位m序列對應(yīng)的波形基本一致，只是15位m序列波形寬度變窄。2. HDB3碼變換規(guī)則驗證(1) .將KD01設(shè)置在M位置，KD02設(shè)置在2_3位置，KD03設(shè)置在HDB3位置；(2) .將KX02設(shè)置在2_3位置，觀測TPD01和TPD05波形及TPD08波形，用TPD01同步,分別得到7位m序列雙/單極性波形圖，如圖3.5和圖3.6所示；(3) .將KX02設(shè)置在1_2位置，重復(fù)上述測試步

4、驟,可得到15位m序列雙/單極性波形圖，如圖3.7和圖3.8所示；(4) .使輸入數(shù)據(jù)端口懸空產(chǎn)生全1碼（方法同1），重復(fù)上述測試步驟，可得到全1碼雙/單極性波形圖，如圖3.9所示；(5) .使輸入數(shù)據(jù)為全0碼（方法同1），重復(fù)上述測試步驟，可得到全0碼雙/單極性波形圖，如圖3.10和圖3.11所示。 圖3.5 7位m序列雙極性 圖3.6 7位m序列單極性 圖3.7 15位m序列雙極性 圖3.8 15位m序列單極性圖3.9 全1碼雙/單極性 圖3.10 全0碼雙極性 圖3.11 全0碼單極性 分析：經(jīng)過對上述波形的分析，輸入和輸出基本滿足了HDB3碼編碼規(guī)則，最多只有3個連零。且7位m序列與1

5、5位m序列對應(yīng)的波形基本一致，只是15位m序列波形寬度變窄。3. HDB3碼譯碼和時延測量(1) .將KD01設(shè)置在M位置，KX02設(shè)置在1_2位置，KP02設(shè)置在HDB3位置；(2) .觀測TPD01和TPD07波形，用TPD01同步，如圖3.12所示；(3) .將KX02設(shè)置在2_3位置，重復(fù)上譯步驟測量，如圖3.13所示。 圖3.12 15位m序列 圖3.13 7位m序列 分析：15位m序列的HDB3編碼和譯碼的數(shù)據(jù)時延是0，7位m序列的HDB3編碼和譯碼的數(shù)據(jù)時延是100us。4. HDB3編碼信號中同步時鐘分量定性觀測(1) .將KD01設(shè)置在M位置，KX02設(shè)置在1_2位置，KP0

6、2設(shè)置在HDB3位置；(2) .將KD02設(shè)置在2_3位置，測量TPP01波形，如圖3.14所示；然后將KD02設(shè)置在1_2位置，觀測TPP01波形變化，如圖3.15所示；(3) .將KD02設(shè)置在2_3位置，使輸入數(shù)據(jù)為全“1”碼，重復(fù)上述測試步驟，分別得圖3.16（KD02在2_3位置）和圖3.17（KD02在1_2位置）；(4) .使輸入數(shù)據(jù)為全“0”碼，重復(fù)上述測試步驟，分別得圖3.18（KD02在2_3位置）和圖3.19（KD02在1_2位置）。 圖3.14 15位m序列單極性 圖3.15 15位m序列雙極性 圖3.16 全1碼單極性 圖3.17 全1碼雙極性 圖3.18 全0碼單極

7、性 圖3.19 全0碼雙極性分析：HDB3碼編碼信號轉(zhuǎn)換為雙極性和單極性碼中雙極性的碼型時鐘分量更豐富。全1碼和全0碼單極性時鐘能量豐富，雙極性時鐘能量小。思考：HDB3碼與AMI碼都是單極性時鐘能量豐富，雙極性時鐘能量小。只是AMI中具有長連0碼格式的數(shù)據(jù)在AMI中失步，無時鐘能量。5. HDB3譯碼位定時恢復(fù)測量(1) .將KD01設(shè)置在M位置，KX02設(shè)置在1_2（或2_3）位置，KP02設(shè)置在HDB3位置；(2) .先將KD02設(shè)置在2_3位置，測量點TPD02和TPD06波形，用TPD02同步，如圖3.20所示；然后，再將KD02設(shè)置在1_2位置，觀測TPD02和TPD06波形，如圖

8、3.21所示；(3) .將KD02設(shè)置回2_3位置，再將跳線開關(guān)KD01撥除，使輸入數(shù)據(jù)為全1碼（方法見1）。重復(fù)上述測試步驟，如圖3.22（KD02設(shè)置在2_3位置）和圖3.23所示（KD02設(shè)置在1_2位置）。 圖3.20 m序列單極性 圖3.21 m序列雙極性 圖3.22 全1碼單極性 圖3.23 全1碼雙極性分析：m序列和全1碼單極性時，收發(fā)時鐘同步；雙極性時，收發(fā)時鐘不同步。思考：接受端為便于提取同步型號，需要對收到的HDB3編碼信號做何處理？答：雙/單極性變換器及相加器構(gòu)成一個整流器，HDB3碼經(jīng)全波整流后得到的正脈沖信號中含有位同步信號頻率離散譜。4 實驗思考題1. 總結(jié) HDB

9、3 碼的信號特征答：（1）由HDB3碼確定的基帶信號無直流分量，且只有很小的低頻分量。（2）HDB3中連0串的數(shù)目至多為3個，易于提取定時信號。（3）編碼規(guī)則復(fù)雜，但譯碼較簡單。它的編碼原理為：先把消息代碼變換成AMI 碼，然后去檢查AMI 碼的連0 串情況，當沒有4 個以上連0 串時，則這時的AMI 碼就是HDB3 碼；當出現(xiàn)4 個以上連0 串時，則將每4 個連0 小段的第4 個0 變換成與其前一非0 符號（1 或1 ）同極性的符號。顯然，這樣做可能破壞“極性交替反轉(zhuǎn)”的規(guī)律。這個符號就稱為破壞符號，用V 符號表示（即+1 記為 +V,-1記為V ）。為使附加V符號后的序列不破壞“極性交替反轉(zhuǎn)”造成的無直流特性，還必須保證相鄰V符號也應(yīng)極性交替。這一點，當相鄰符號之間有奇數(shù)個非符號時，則是能得到保證的；當有偶數(shù)個非0符號時，則就得不到保證，這時再將該小段的第1個0變換成+B或-B符號的極性與前一非0符號的相反并讓后面的非0符號從 V 符號開始再交替變化。5 心得體會 實驗中因為儀器以及接線問題，示波器沒有接收到輸入信號，我們做第一個選作內(nèi)容AMI碼編碼規(guī)則驗證時就遇到了儀器問題。我們選擇先做了實驗四再回頭做了實驗三的非選作部分。因為只有上午和下午的時間，到了