通信原理实验一 数字基带信号.doc

实验一 数字基带信号 20111601310044 陈增贤 实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。 2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。 3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。 实验内容 1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。 2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形 三、 基本原理 本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。 1、AMI码原理：将信源代码的‘1’码交替变为‘+1’和‘-1’，而‘0’码保持不变。 2、HDB3码原理：当信源代码中的连‘0’码个数小于等于3时，HDB3码与AMI码一样，+与-1交替变化。当连‘0’码个数大于超过3时，将每4个连‘0’化作一小节定义为B00V，V与前一个相邻的非‘0’码极性相同，相邻的V码极性交替，B的取值可为0，+1，-1（当相邻V码之间含有偶数个非0码时，B取+1或者-1（与前一个非0码反极性），否则B取0）。 四、 实验步骤 本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。 1、接好电源线，打开电源开关。用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可。 2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。 示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）； 分析：发光二极管的状态设为1101 1011 0110 1101 1110 1111 3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。 （1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的（AMI）HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码和HDB3码。 分析：以下两个图分别为AMI码和HDB3码的波形 （2）再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。 观察AMI码时将HDB3单元的开关K4置于A端，观察HDB3码时将K4置于H端，观察时应注意AMI、HDB3码是占空比等于0.5的双极性归零码。编码输出HDB3（AMI）比输入NRZ-OUT延迟了4个码元。 分析：以下两个图分别为AMI码和HDB3码的波形 （3）将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的AMI码和HDB3码。 分析：以下两个图分别为AMI码和HDB3码的波形 将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置A（AMI）端再置H（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的（AMI-D）HDB3-D、BPF、BS-R和NRZ ，观察这些信号波形。 分析：将K2,K2,K3置于状态0101 0010 0110 1100 0010 0110，分情况观察波形结果如下。 图一：K4接AMI，CH1接NRZ-OUT，CH2接AMI-D 图二：K4接HDB3，CH1接NRZ-OUT，CH2接AMI-D 图三：K4接AMI，CH1接NRZ-OUT，CH2接BPF 图四：K4接HDB3,CH1接NRZ-OUT，CH2接BPF 图五：K4接AMI，CH2接BS-R 图六：K4接HDB3，CH1接NRZ-OUT，CH2接BS-R 图七：K4接AMI，CH1接NRZ-OUT，CH2接NRZ 图八：K4接HDB3，CH1接NRZ-OUT，CH2接NRZ 五、 实验报告要求 1. 根据实验观察和纪录回答： （1）不归零码和归零码的特点是什么？ 答：不归零码的特点：脉冲宽度等于码元宽度，在传输中难以确定一位的结束和另一位的开始，需要用某种方法使发送器和接收器之间进行定时或同步； 归零码的特点：脉冲较窄小于码元宽度，根据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的关系，因而归零码在信道上占用的频带较宽。 与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同？为什么？ 答：不一定相同，因为信源代码中的‘1’码对应的的AMI码；1；、‘-1’相间出现，二AMI码中的‘1’，‘-1’不但与信源代码中的‘1’码有关，而且还与信源代码中的‘0’码有关。 设代码为全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI及HDB3码的代码和波形。 答：信源代码 1 1 1 1 1 1