HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告

HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告-1--專(zhuān)業(yè)資料-HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。通信原理實(shí)驗(yàn)電子信息工程學(xué)院姓名HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。通信原理實(shí)驗(yàn)電子信息工程學(xué)院姓名：仝欣學(xué)號(hào)：13213029指導(dǎo)教師：王根英日期：上課時(shí)間：星期一第5大節(jié)一、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作（1）預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)的相關(guān)容（2）熟悉實(shí)驗(yàn)箱面板分布及測(cè)試孔位置，定義本實(shí)驗(yàn)相關(guān)模塊的跳線狀態(tài)。（3）實(shí)驗(yàn)前重點(diǎn)掌握的容：HDB3編碼和解碼原理、定時(shí)提取原理（4）思考HDB3輸出波形應(yīng)該什么樣、編碼輸入和解碼輸出波形相位應(yīng)該相同嗎、本實(shí)驗(yàn)用到哪幾個(gè)模塊及每個(gè)模塊的主要作用是什么。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誋DB3編碼規(guī)則，編碼和解碼原理。了解鎖相環(huán)的工作原理和定時(shí)提取原理。了解輸入信號(hào)對(duì)定時(shí)提取的影響。了解信號(hào)的傳輸延時(shí)。了解HDB3編譯碼集成芯片CD22103。三、實(shí)驗(yàn)儀器ZH5001A通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)（2）20MHZ雙蹤示波器一臺(tái)四、基本原理1.HDB3編譯碼電路HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。在通信原理綜合試驗(yàn)箱中，采用了CD22103專(zhuān)用芯片（UD01）實(shí)現(xiàn)HDB3碼的編譯碼實(shí)驗(yàn)。在該電路模塊下，沒(méi)有采用復(fù)雜的線圈耦合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)HDB3碼字的轉(zhuǎn)換，而是采用運(yùn)算放大器（UD02）完成對(duì)HDB3輸出進(jìn)行電平變換。變換輸出為雙極性碼或單極性碼。HDB3編譯碼系統(tǒng)組成如圖一：HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。CD22013集成電路進(jìn)行HDB3編譯碼。當(dāng)它第三腳接+5V時(shí)為HDB3編譯碼器。編碼時(shí)，需要輸入NRZ碼及時(shí)鐘信號(hào)，CD22103編碼輸出兩路并行信號(hào)+HDB3out（15腳TPD03）和-HDB3out（14腳TPD04），它們都是半占空比的正弦沖信號(hào)，分別與HDB3碼的正極信號(hào)及負(fù)極信號(hào)相對(duì)應(yīng)，這兩路信號(hào)通過(guò)一個(gè)差分放大器（UD02A）后，得到HDB3。通過(guò)由運(yùn)算放大器的相加器（UD02B），輸出HDB3碼的單極性碼輸出。譯碼時(shí)，需將HDB3碼變換成兩路單極性信號(hào)分別送到CD22103的第11、13腳，此任務(wù)由雙/單變換電路來(lái)完成。通常譯碼之后TPD07與TPD01的波形應(yīng)一致，但由于當(dāng)前的輸出HDB3碼字可能與前四個(gè)碼字有關(guān)，因此HDB3的編譯碼時(shí)延較大。HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。在實(shí)用的HDB3編譯碼電路中，發(fā)端的單/雙極性變換器一般由變壓器完成；收端的的雙/單極性變換器一般由變壓器、比較器完成。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖钦莆誋DB3編碼規(guī)則及位同步提取方法，故對(duì)單雙，雙單極性變換電路作了減緩處理，不一定符合實(shí)用要求。HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。2.位定時(shí)提取電路位定時(shí)提取電路采用鎖相環(huán)方法。在系統(tǒng)中鎖相環(huán)將接收端的256kHz時(shí)鐘鎖定在發(fā)端的256kHz時(shí)鐘上，來(lái)獲得系統(tǒng)的同步時(shí)鐘，如HDB3接收的同步時(shí)鐘及后續(xù)電路同步時(shí)鐘。該鎖相環(huán)模塊主要由鎖相環(huán)UP01（MC4046）、數(shù)字分頻器UP02（74LS161）、D觸發(fā)器UP04（74LS74）、環(huán)路濾波器和輸入端的帶通濾波器（UP03B）組成。UP01部由一個(gè)振蕩器與一個(gè)高速鑒相器組成。該鎖相環(huán)模塊如圖二：HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。輸入端的帶通濾波器是由運(yùn)算放大器（TEL2702）及阻容器件構(gòu)成的有源帶通濾波器，中心頻率為256kHz，濾出256kHz時(shí)鐘信號(hào)，輸出的信號(hào)是一個(gè)幅度和周期都不恒定的準(zhǔn)正弦信號(hào)。對(duì)此信號(hào)進(jìn)行限幅放大（UP03A）處理后得到幅度恒定、周期變化的脈沖信號(hào)，但仍不能將此信號(hào)作為譯碼器的位同步信號(hào)。經(jīng)UP04A和UP04B兩個(gè)除二分頻器（共四分頻）變?yōu)?4kHz信號(hào)，進(jìn)入U(xiǎn)P01鑒相輸入A腳；VCO輸出的512kHz輸出信號(hào)經(jīng)UP02進(jìn)行八分頻變?yōu)?4kHz信號(hào)，送入U(xiǎn)P01的鑒相輸入B腳。經(jīng)UP01部鑒相器鑒相之后的誤差控制信號(hào)經(jīng)環(huán)路濾波器濾波送入U(xiǎn)P01的壓控振蕩器輸入端。正常時(shí)，VCO鎖定在外來(lái)的256kHz頻率上。HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。五、實(shí)驗(yàn)容1.HDB3碼變換規(guī)則驗(yàn)證首先將輸入信號(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：?jiǎn)螛O性）、HDB3編碼開(kāi)關(guān)KD03設(shè)置在HDB3位置（左端），使該模塊工作在HDB3碼方式。（1）通過(guò)CMI編碼模塊的m序列類(lèi)型選擇跳線開(kāi)關(guān)KX02的設(shè)置，產(chǎn)生7位周期m序列。用示波器同時(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波形及單極性編碼數(shù)據(jù)TPD08的波形，觀測(cè)是用TPD01同步。分析觀測(cè)輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)關(guān)系是否滿足AMI編碼關(guān)系，畫(huà)下一個(gè)m序列周期的測(cè)試波形。（2）使輸入數(shù)據(jù)端口懸空產(chǎn)生全1碼。（3）使輸入數(shù)據(jù)為全0碼，分別畫(huà)下一個(gè)周期的測(cè)試波形。2.HDB3碼譯碼和時(shí)延測(cè)量首先將輸入信號(hào)選擇跳線開(kāi)關(guān)KD01設(shè)置在M位置（右端）；將CMI編碼模塊的m序列類(lèi)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；將鎖相環(huán)模塊輸入信號(hào)選擇跳線開(kāi)關(guān)KP02設(shè)置在HDB3位置（左端）。用示波器同時(shí)觀測(cè)輸入數(shù)據(jù)TPD01和HDB3譯碼輸出數(shù)據(jù)TPD07波形，觀測(cè)時(shí)用TPD01同步。分析觀測(cè)HDB3編碼輸入數(shù)據(jù)與HDB3譯碼輸出數(shù)據(jù)是否滿足HDB3編譯碼系統(tǒng)要求。3.HDB3編碼信號(hào)中同步時(shí)鐘分量定性觀測(cè)HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。將輸入數(shù)據(jù)選擇跳線開(kāi)關(guān)KD01設(shè)置在M位置（右端）；將鎖相環(huán)模塊輸入信號(hào)選擇跳線開(kāi)關(guān)KP02設(shè)置在HDB3位置（左端）。HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。（1）將極性碼輸出選擇跳線開(kāi)關(guān)KD02設(shè)置在2_3位置（右端）產(chǎn)生單極性碼輸出，用示波器測(cè)量模擬鎖相環(huán)模塊TPP01、TPP02波形；然后將跳線開(kāi)關(guān)KD02設(shè)置在1_2位置（左端）產(chǎn)生雙極性碼輸出，觀測(cè)TPP01、TPP02波形變化。（2）將極性碼輸出選擇跳線開(kāi)關(guān)KD02設(shè)置在2_3位置（右端）產(chǎn)生單極性碼輸出，使輸入數(shù)據(jù)為全1碼，測(cè)試模擬鎖相環(huán)模塊TPP01點(diǎn)的同步時(shí)鐘分量波形步驟，記錄并分析測(cè)試結(jié)果。（3）使輸入數(shù)據(jù)為全0碼，重復(fù)上述步驟，記錄測(cè)試結(jié)果。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析1．HDB3碼變換規(guī)則驗(yàn)證（1）輸入方波單極性：HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。（2）輸入方波雙極性HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。（3）全1輸入雙極性HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。（4）全0輸入雙極性HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。2.HDB3碼譯碼和時(shí)延測(cè)量3.HDB3編碼信號(hào)中同步時(shí)鐘分量定性觀測(cè)HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。(1)單極性:HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。（2）雙極性HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。全1單極性HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。全0單極性HDB3編碼實(shí)驗(yàn)報(bào)告全文共11頁(yè)