实验基带信号的常见码型变换与AMIHDB3编译码实验.doc

实验1 基带信号的常见码型变换与AMI/HDB3编译码实验一、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)熟悉AMI / HDB3码编译码规则； 了解AMI / HDB3码编译码实现方法。 二、实验仪器 时钟与基带数据发生模块，位号：G AMI/HDB3编译码模块，位号：F 20M双踪示波器1台 信号连接线1根 三、实验工作原理 1、数字基带信号常见码型变换部分 (1) 数字基带信号常见码型简介 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。 图2 单极性不归零码 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。 图3 双极性不归零码 单极性归零码（RZ码） 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到零电平。单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。 图4 单极性归零码 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个码元到来之前回到零电平。 图 5 双极性归零码 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。 例如：消息代码： 1 1 0 0 1 0 1 1 0… 曼彻斯特码：10 10 01 01 10 01 10 10 01… 曼彻斯特码只有极性相反的两个电平，因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变，所以含有位定时信息，又因为正、负电平各一半，所以无直流分量。 图6 曼彻斯特编码 CMI码 CMI码是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则： (1)“1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示； (2)“0”码固定的用“01”两位码表示。 例如：消息代码：1 0 1 0 0 1 1 0… CMI码：11 01 00 01 01 11 00 01… 或：00 01 11 01 01 00 11 01… 图7 CMI码 密勒码 密勒码又称延迟调制码，它是曼彻斯特码的一种变形，编码规则： (1)“1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示，即用“10”或“01”表示。 (2)“0”码有两种情况：单个“0”码时，在码元间隔内不出现电平跃变，且相邻码元的边界处也不跃变；连“0”时，在两个“0”码边界处出现电平跃变，即“00”与“11”交替。 例如：消息代码: 1 1 0 1 0 0 1 0… 密勒码: 10 10 00 01 11 00 01 11… 或: 01 01 11 10 00 11 10 00… 图 8 密勒编码 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）。因为两个三进制数字共有9种状态，故可灵活的选择其中4种状态。表1列出了其中一种使用广泛的格式，编码时两个模式交替变换。 表 PST码 二进制代码 ＋模式 －模式 0 0 － ＋ － ＋ 0 1 0 ＋ 0 — 1 0 ＋ 0 － 0 1 1 ＋ － ＋ － PST码能够提供的定时分量，且无直流成分，编码过程也简单，在接收识别时需要提供“分组”信息，即需要建立帧同步，在接收识别时，因为在“分组”编码时不可能出现00、++和—的情况，如果接收识别时，出现上述的情况，说明帧没有同步，需要重新建立帧同步。 例如：消息代码01 00 11 10 10 11 00… PST码0+ -+ +- -0 +0 +- -+… 或:0- -+ +- +0 -0 +- -+… 图 9 PST码 () 数字基带信号常见码型