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1、深圳大学课程名称： 现代通信原理 实验项目名称：实验4-1 AMI和HDB3编译码实验学院：信息工程学院_指导老师： 报告人：学号: 班级：-集成1班_ 学号: 班级：-集成1班_实验日期：2014年12月24日实验报告提交时间： 2014 年 12 月 29 日一、实验目的1. 熟悉AMI/HDB3码编译码规则；2. 了解AMI/HDB3码编译码实现方法。二、实验仪器1. AMI/HDB3编译码模块，位号：F2. 时钟与基带数据发生模块，位号：G3. 20M双踪示波器1台4. 信号连接线1根三、实验原理1、AMI码原理与编码规则AMI码的全称是传号交替反转码。是将消息代码“1”（传号）交替地
2、变换为“+1”和“一 1”而“0”（空号）保持不变.AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。 他可以看成是单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正、负电平。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 号变换成一个三进制符号所构成的码称为1B /1T码型。AMI码除具有上述特
3、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，HDB3码就是 其中有代表性的码。2、HDB3码原理与编码规则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，所以CCITT建议把HDB
4、3码作为PCM传输系统的线路码型。如何由二进制码转换成HDB3码呢？ HDB3 码编码规则如下：1、检查消息码中“0”的个数。当连“0”数目小于等于3时，HDB3码与AMI码一样，+1 与-1交替。2. 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，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）脉冲波形相同，用V或B符号表示的目的是为了示意该非“0”码由 原来信码中的“0”变换而来的。取代节称为破坏节，V称为破坏脉冲，B称为调节脉冲。3取代节的安排顺序是：先用000V，当它
5、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000V+或 000V-）；而当上述两个要求不能同时满足时，则改用B00V（B+00V+或B-00V-，实质上是将 取代节000V中第一个“0”码改成B码）。4. HDB3码序列中的传号码（包括T”码、和B码）除V码外要满足极性交替出现的原则。 下
6、面我们举个例子来具体说明一下，如何将二进制码转换成HDB3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 1HDB3码序列：V+ -1 0 0 0 V- +1 0 -1 B+ 0 0 V 0 -1 +1 - 1 0 0 0 V- B+ 0 0 V+ 0 -1（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HDB3码的编码规则比较复
7、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于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0 码，再将所有一1变成+1后便得到原消息代码四、实验设置1. HDB3编码模块：20K01： 1-2，实现AMI功能；2-3，实现HDB3功能20P01 :数字基带信码输入铆孔。可从“时钟与基带数据发生模块”引入不同的数字信号进行编码，如全“1”、全“0” 及其它码组等。20TP01： AMI或HDB3码编译码的64KHz工作时钟测试点。20TP02： AMI或HDB3码编码时的负向波
8、形输出测试点。20TP03： AMI或HDB3码编码时的正向波形输出测试点。20TP04： AMI或HDB3码编码输出测试点。20P02 :译码数字基带信码输出铆孔。注：20TP02、20TP03、20TP04编码输出信号，都比数字基带信号20P01延时4个编码时钟 周期（20TP01），作为4连0检测用；20P02译码还原输出的数字基带信号，也比数字编码信 号20TP04延时4个译码时钟周期时钟与基带数据发生模块拨码器4SW02：当设置为“01110”时，则4P01输出由 4SW01拨码器设置的8比特数据，速率为64K；当设置为“00000”时，则4P01输出15位的 伪随机码数据，速率为2
9、K。五、实验步骤1.插入有关实验模块：在关闭系统电源的条件下，将AMI/HDB3编译码模块、时钟与基带数 据发生模块，分别插到通信原理底板插座上（位号为：F、G）。（具体位置可见底板右下角的 “实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的 一致。2信号线连接：用专用导线将4P01、20P01连接。注意连接铆孔的箭头指向，将输出铆孔 连接输入铆孔。3. 加电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请 立即关闭电源，查找异常原因。4. AMI码测试：1）跳线开关20K01选择1-2脚连（左侧），即实现AMI功能。2）拨码器4SW02
10、:设置为“01110”，拨码器4SW01设置“ 11111111”。即给AMI编码系 统送入全“ 1”信号。观察有关测试点波形，分析实现原理，记录有关波形。3） 拨码器4SW02：设置为“01110”，拨码器4SW01设置“ 10000000”。,即给AMI编码 系统送入连“0”信号。观察有关测试点波形，特别注意20TP04点编码波形，分析原因。4）拨码器4SW02:设置为“00001”,，即给AMI编码系统送入复杂信号（32K的15位m 序列）。对照20TP01点时钟读出4P01点的码序列，根据AMI编码规则，画出其编码波形。 再观察有关测试点波形，验证自己的想法。记录有关波形。5. HDB
11、3码测试：1）跳线开关20K01选择2-3脚连（右侧），即实现HDB3功能。2）拨码器4SW02：设置为“01110”，拨码器4SW01设置“ 11111111”。即给HDB3编码 系统送入全“ 1”信号。观察有关测试点波形，分析实现原理，记录有关波形。3） 拨码器4SW02：设置为“01110”，拨码器4SW01设置“ 10000000”。，即给HDB3编码 系统送入连“0”信号。观察有关测试点波形，特别注意20TP04点编码波形，分析原因。4）拨码器4SW02：设置为“00001”,，即给HDB3编码系统送入复杂信号（32K的15位m 序列）。对照20TP01点时钟读出4P01点的码序列，
12、根据HDB3编码规则，画出其编码波形。 再观察有关测试点波形，验证自己的想法。记录有关波形。六、实验结果：1、AMI码测试（1） 4SW02设置“01110”，4SW01 设置 “11111110基带信号编码与64kHz工作时钟的波形:译码数字基带信码与AM I编码波形:fl.50kHzuUUL忧IK(2) 4SW02设置 “01110”，4SW01 设置 “00000001”基带信号编码与64kHz工作时钟的波形:译码数字基带信码与AM I编码波形:(3) 4SW02设置“00001”,输出 1111 0101 1001 000基带信号编码与64kHz工作时钟的波形:tlGOL TD/ 2.
13、08UJUUUUUUUUUUUUWUUPUFTbtl) .410kHz Fgat2 2.eeuJUU2.56 kHztib se.eeus mF rWl) =8.013kHz F re-2) -*chi* seeiftU Maa ie.eu Tim# 20.eeus译码数字基带信码与AM I编码波形:2、HDB3码测试(1) 4SW02设置“01110”, 4SW01 设置 “11111110基带信号编码与64kHz工作时钟的波形：译码数字基带信码与AM I编码波形:uuj1夕 -192M/MSW 10.au TIm 20.B0u 4F reMl) *8.0 13 kHz Fre2)(2) 4SW02设置 “01110”，4SW01 设置 “00000001”216nUJTin* S0.00USrWl).665kHz Fr2)kHzRIGOL STOP基带信号编码与64kHz工作时钟的波形:译码数字基带信码与AM I编码波形:(3) 4SW02设置“00001”,输出 1111 0101 1001 000基带信号编码与64kHz工作时钟的波形:译码数字基带信码与AM I编码波形:ISOL STOPF rei) 8 .065kHz F 31 25kHzCHI*- NBBwU EMf 10.0V Time
