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1、实验十二AMI/HDB3编译码过程实验实验十二 AMI / HDB 3编译码过程实验实验内容1. AMI/HDB 3码型变换编码观察实验2. AMI/HDB 3码型变换译码观察实验实验目的1. 熟悉AMI / HDB 3编译码的工作过程。2. 观察AMI / HDB 3码型变换编译码电路的测量点波形。实验工作原理在分析HDB数字基带信号传输及 HDB码型变换线路编译码工作原理之前，首先对本实 验电路中使用的 HDB专用集成电路 CD22103芯片作一介绍：（一）HDB专用集成电路 CD221031. 引脚功能说明第1脚：NRZ 发端非归零码输入脚欲需进行HDB编码的非归零输入数据，它被编码时钟
2、CR的下降沿定位。第2脚：CR发端编码时钟输入脚对NRZ数据编码的输入时钟。第3脚：AMI/ HDB码变换方式选择输入脚，若 AMI / HDB3=L，为 NRZ- AMI 编译码；若AMI/ HDB= H,为HDB编译码。第4脚：NRZ 收端非归零码输出脚译码后非归零数据，它定位于CP2上升沿。第5脚：CP2 收端解码时钟输入脚对AIN、BIN数据进行解码的时钟信号。第6脚：SET 输入HDB码连零告警置位端。_第7脚：AIS HDB3码连零告警输出端。当 SET= L时，译码计数器清零，此后若AIS=L，表示前段在SET = H期间译码过程中出现不少于3个“ 0”；若AIS=H,表示出现少
3、于3个“ 0”。当SET = H时，使译码计数器工作，进行连“0”统计。第8脚：GND 地。第9脚：ERR 收端误码检测输出端、它一违犯HDB编码规律为标准，统计接收HDB码的错误情况。若 HDB码出现同极性的3个“1”时，贝U ERR = Ho第10脚：CP 收端时钟输出端提供为位同步需要的时钟信息，若 LTe = L , CP3 = AIN+BIN ;若 LTE = H，贝y CP3 = OUTi+OUT第11脚：AIN 解码输入端（+ ）第12脚：LTE 工作自环控制输入脚自环/工作控制信号，当:LTE = L ,为正常工作状态，编解码器独立，异步地工作：当二TE = H，内部将 OUT
4、与AIN，OUT与BIN短接，CR = OUT+OUT， 电路处于环路测试状态，此时NRZ相对于NRZ延时6.5个时钟周期。第13脚：BIN 解码输入端（一）表示接收的欲解码两路单极性HDB （ + ）、（一）码序列，它输入后被解码时钟CP的上升澡抽样。第14脚：OUT 发端编码输出端（一）第15脚：OUT 发端编码输出端（+ ）表示编码后HDB的两路单极性码序列，通常经变压器合成二电平 HDB码。HDB 码输出。第16脚：正电源，电压通常为 +5V 5%。2. 集成电路 CD22103功能框图集成电路CD22103功能框图如图12-1所示。AMI/HDB 317GND V+图12-1 集成电
5、路 CD22103功能框图（二）HDB电路的工作原理AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息代码0 （空号）和1 （传号）按如下规则进行编码的码：代码的 0仍变换为传输码的 0，而把代码中的1交替地变换为传输码 的+ 1、一 1、+ 1、一 1 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
6、进制符号所构成的码称为 1B/ 1T码型。AMI码除有上述特点外，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，HDB码就是其中有代表性的码。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，
7、所以CCITT建议把HDB 3 码作为PCM传输系统的线路码型。如何由二进制码转换成 HDB 3码呢？HDB 3码编码规则如下：1二进制序列中的“ 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）。2 .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
8、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000M或000V-）;而当上述两个要求不能同时满足时，则改用B00V （ B00V+或B00V，实质上是将取代节000V中第一个“ 0”码改成B码）。3 . HDB码序列中的传号码（包括“ 1 ”码、V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HDB码。二进制码序列：1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
9、1 HDB码序列:V -1 0 0 0 V - +1 0 - B+ 0 0 V 0-1 +1 - 0 0 0 V - B+ 0 0 V + 0 -从上例可以看出两点：（1） 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HDB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
10、定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4#实验十二AMI/HDB3编译码过程实验个连0码，再将所有-1变成+ 1后便得到原消息代码。CP1NRZ1丨丨J 0UT2AMl编码 outinn图12 2 NRZ HDB编码工作波形（三）电路的工作过程译码是编码的逆过程。其波形如图12 3所示。但CP2应比译码输入（AIN、BIN）稍有延时。环路测试由 LTE控制，若LTE= H,贝U OUT、OUT内部短接到对应的 AIN、BIN, 此时NRZ应为NRZ，但延后8个时钟周期左右。CP3为AIN、BIN相加波形，供收端提取时 钟用。hdb n 1 n jbvami jin n nbin n
11、n ncr 口 口m 门 口 rvCP2. .111111 -NRZ图12 3 HDB3译码工作波形实验十二AMI/HDB3编译码过程实验（四）实验电路工作原理在实验系统中，电原理图如图12-4所示。采用了 UA01 （ SC22103专用芯片）实现AMI/ HDB的编译码实验，在该电路模块中，没有采用复杂的线圈耦合的方法来实现HDB码字的调试，而是采用UA02A（TL084）对HDB的输出进行变换。输入的码流由UA01的1脚在2脚时钟信号的推动下输入，HDB与AMI由KA01选择。编码之后的结果在 UA01的14、15脚输出。而后在电路上直接由UA01的11、13脚返回，再由UA03进行译码
12、。正确译码之后 TPA01与TPA08的波形应一致，但由于HDB的编译码规则较复杂，当前的输出HDB码字可能与前4个码字有关，因而 HDB的编译码时延较大。AMI 与HDB的选择可通过 KA01设置，当KA01设置在1-2状态时，UA01完成HDB编 译码过程；当 KA01设置在1 2状态时，UA01完成AMI编译码过程。AMI/ HDB的编译码 工作波形如图12-5所示。（为了便于说明，编码电路各波形的时延都已略去）三实验内容1. AMI / HDB 3码型变换编码观察实验。2. AMI / HDB 3码型变换译码观察实验。还如 jLTLRrLTLminLruLPULmnrurLmR憩手至审
13、 iTFA02TPAD 知Aivtm r n n n r J n n h呻敢 n q H H r1 H J n H n 图12-5 AMI / HDB的编译码工作波形四. 实验步骤(1 )按下按键开关：K01、K02、KAOC。(2)跳线开关设置：KA01 置 1-2 ( AMI)或 2( HDB)、KA02置 2 、KA03置 2-3。五. 测量点说明TPA01 :发端数字基带信码输入，码型为：000011101100101，如反相属正常，不影响正常实验。TPA02 :发端64KHz HDB编码的工作时钟输入。TPA03 : AMI/HDB3编码时的0UT1输出波形。TPA04 : AMI/HDB编码时的OUT2输出波形。TPA05 : AMI/HDB编码输出波形。TPA06:正常工作时为低电平。TPA07:收端译码数字基带信码输出，码型同TPA01,波形有延时。#
