通信原理實(shí)驗(yàn)三AMI

1、實(shí)驗(yàn)三 AMI/HDB3碼型變換實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解二進(jìn)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(shí)現(xiàn)方法；4. 根據(jù)測(cè)量和分析結(jié)果，畫(huà)出電路關(guān)鍵部位的波形。2 實(shí)驗(yàn)器材1. JH5001通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)2. 20MHz雙蹤示波器3. 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. AMI碼編碼規(guī)則驗(yàn)證將輸入信號(hào)選擇跳線開(kāi)關(guān)KD01設(shè)置在M 位置（右端）、單/雙極性碼輸出選擇開(kāi)關(guān)設(shè)置KD02設(shè)置在2_3 位置（右端）、AMI/HDB3編碼開(kāi)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(kāi)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(shí)觀測(cè)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(shí)觀測(cè)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(kāi)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(shí)觀測(cè)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(shí)觀測(cè)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(guò)對(duì)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(duì)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(yàn)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(guò)對(duì)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(gè)連零。且7位m序列與1

5、5位m序列對(duì)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(shí)延測(cè)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(cè)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(cè)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(shí)延是0，7位m序列的HDB3編碼和譯碼的數(shù)據(jù)時(shí)延是100us。4. HDB3編碼信號(hào)中同步時(shí)鐘分量定性觀測(cè)(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(cè)量TPP01波形，如圖3.14所示；然后將KD02設(shè)置在1_2位置，觀測(cè)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(cè)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(cè)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(hào)轉(zhuǎn)換為雙極性和單極性碼中雙極性的碼型時(shí)鐘分量更豐富。全1碼和全0碼單極性時(shí)鐘能量豐富，雙極性時(shí)鐘能量小。思考：HDB3碼與AMI碼都是單極性時(shí)鐘能量豐富，雙極性時(shí)鐘能量小。只是AMI中具有長(zhǎng)連0碼格式的數(shù)據(jù)在AMI中失步，無(wú)時(shí)鐘能量。5. HDB3譯碼位定時(shí)恢復(fù)測(cè)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(cè)量點(diǎn)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(cè)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(kāi)關(guān)KD01撥除，使輸入數(shù)據(jù)為全1碼（方法見(jiàn)1）。重復(fù)上述測(cè)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(shí)，收發(fā)時(shí)鐘同步；雙極性時(shí)，收發(fā)時(shí)鐘不同步。思考：接受端為便于提取同步型號(hào)，需要對(duì)收到的HDB3編碼信號(hào)做何處理？答：雙/單極性變換器及相加器構(gòu)成一個(gè)整流器，HDB3碼經(jīng)全波整流后得到的正脈沖信號(hào)中含有位同步信號(hào)頻率離散譜。4 實(shí)驗(yàn)思考題1. 總結(jié) HDB

9、3 碼的信號(hào)特征答：（1）由HDB3碼確定的基帶信號(hào)無(wú)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(gè)，易于提取定時(shí)信號(hào)。（3）編碼規(guī)則復(fù)雜，但譯碼較簡(jiǎn)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(dāng)沒(méi)有4 個(gè)以上連0 串時(shí)，則這時(shí)的AMI 碼就是HDB3 碼；當(dāng)出現(xiàn)4 個(gè)以上連0 串時(shí)，則將每4 個(gè)連0 小段的第4 個(gè)0 變換成與其前一非0 符號(hào)（1 或1 ）同極性的符號(hào)。顯然，這樣做可能破壞“極性交替反轉(zhuǎn)”的規(guī)律。這個(gè)符號(hào)就稱為破壞符號(hào)，用V 符號(hào)表示（即+1 記為 +V,-1記為V ）。為使附加V符號(hào)后的序列不破壞“極性交替反轉(zhuǎn)”造成的無(wú)直流特性，還必須保證相鄰V符號(hào)也應(yīng)極性交替。這一點(diǎn)，當(dāng)相鄰符號(hào)之間有奇數(shù)個(gè)非符號(hào)時(shí)，則是能得到保證的；當(dāng)有偶數(shù)個(gè)非0符號(hào)時(shí)，則就得不到保證，這時(shí)再將該小段的第1個(gè)0變換成+B或-B符號(hào)的極性與前一非0符號(hào)的相反并讓后面的非0符號(hào)從 V 符號(hào)開(kāi)始再交替變化。5 心得體會(huì) 實(shí)驗(yàn)中因?yàn)閮x器以及接線問(wèn)題，示波器沒(méi)有接收到輸入信號(hào)，我們做第一個(gè)選作內(nèi)容AMI碼編碼規(guī)則驗(yàn)證時(shí)就遇到了儀器問(wèn)題。我們選擇先做了實(shí)驗(yàn)四再回頭做了實(shí)驗(yàn)三的非選作部分。因?yàn)橹挥猩衔绾拖挛绲臅r(shí)間，到了