数字基带传输实验讲解.doc

武汉大学教学实验报告 电子信息学院 **** 专业 2016 年 11 月 ** 日 实验名称 数字基带传输实验 指导教师 *** 姓名 *** 年级 14级 学号 **** 成绩 预习部分 实验目的 实验基本原理 主要仪器设备（含必要的元器件、工具） 一．实验目的 1．熟悉RZ、BNRZ、BRZ、CMI、曼彻斯特、密勒、PST 码型变换原理及工作过程； 2．观察数字基带信号的码型变换测量点波形。 3．掌握AMI、HDB3.CMI码编译码规则； 4．了解AMI、HDB3.CMI码编译码实现方法； 5．掌握眼图观测方法； 6．学会用眼图分析通信系统性能； 二．实验基本原理 ?在数字传输系统中，其传输的对象通常是二进制数字信号。这些二进制数字信号的频带范围通常从直流和低频开始，直到某一频率mf，我们称这种信号为数字基带信号。在某些有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，数字基带信号可以不经过调制和解调过程在信道中直接传送，这种不使用调制和解调设备而直接传输基带信号的通信系统，我们称它为基带传输系统。而在另外一些信道，特别是无线信道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制过程，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，相应地，在接收端必须经过解调过程，才能恢复数字基带信号。我们把这种包括了调制和解调过程的传输系统称为数字载波传输系统。? 基带传输系统的模型如图1所示： 信道形成器：其功能产生适合于信道传输的基带信号波形。 ②信道：是允许基带信号通过的媒介，通常为有线信道，如双绞线、同轴电缆等，其传输特性一般不满足无失真传输条件。 接受滤波器：用来接收信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。 抽样判决器：则在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻对接受器的输出波形进行抽样判决，以恢复基带信号。 同步提取：用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接受信号中提取，位定时的准确与否将直接影响判决效果。 基带传输总特性：H(w)= GT(w)C(w)GR(w)若假设信道传输函数C(w)=1，于是基带系统的传输特性变为H(w)= GT(w)GR(w)。 实验一： 1. 在实际的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性： 1) 相应的基带信号无直流分量，且低频分量少； 2) 便于从信号中提取定时信息； 3) 信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰； 4) 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化； 5) 编译码设备要尽可能简单 1.1 单极性不归零码（NRZ 码） 单极性不归零码中，二进制代码“1”用幅度为E 的正电平表示，“0”用零电平表示。单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号。 1.2双极性不归零码（BNRZ 码） 二进制代码“1”、 “0”分别用幅度相等的正负电平表示。当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。 1.3单极性归零码（ RZ 码） 单极性归零码与单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回零电平。单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。 1.4双极性归零码（BRZ码） 它是双极性码的归零形式，每个码元脉冲在下一到来之前回零电平。 1.5 曼彻斯特码 曼彻斯特码又称为数字双相码，它用一个周期的正负对称方波表示“0”，而用其反相波形表示“1”。编码规则之一是：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示。 1.6 密勒码 米勒（Miller）码又称延迟调制码，它是双向码的在一种变形。 它的编码规则如下： “1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示，即用“10”或“01”表示。具体在选择“10”或“01”编码时需要考虑前一个码元编码的情况，如果前一个码元是“1”，则选择和这个“1”码相同的编码值；如果前一个码元为“0”，则编码以边界不出现跳变为准则，如果“0”编码为“00”，则紧跟的“1”码编码为“01”，如果“0”编码为“11”，则紧跟的“1”码编码为“10”。 “0”码则根据情情况选择用“00”或“11”表示。具体在选择“00”或“11”编码时需要考虑前一个码元编码的情况，如果前一个码元为“0”，则选择和这个“0”码不同的编码值；如果前一个码元为“1”，则编码以边界不出现跳变为准则，如果“1”码编码为“01”，则紧跟的“0”码编码应为“11”,如果“1”码编码为“10”，则紧跟的“0”码编码应为“00”。 1.7 成对选择三进码（PST码） PST码是成对选择三进码，其编码过程是：先将二进制代码两两分组，然后再把每一码组编码成两个三进制码字（＋、－、0）。因为