实验一 HDB3码型变换实验.doc

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1、实验一HDB3码型变换实验一、实验目的1．了解二进制单极性码变换为HDB3码的编码规则，掌握它的工作原理和实现方法。2.通过测试电路，熟悉并掌握分析电路的一般规律与方法,学会分析电路工作原理，画出关键部位的工作波形。3．了解关于分层数字接口脉冲的国际规定，掌握严格按技术指标研制电路的实验方法。二、实验内容本实验可完成以下实验内容：1.调测HDB3编、译码电路。2.调测位定时提取电路及信码再生电路。各部分的输出信号应达到技术指标的要求，同时做到编、解码无误。三、基本原理在数字通信系统中，有时不经过数字基带信号与信道信号之间的变换，只由终端设备进行信息与数

2、字基带信号之间的变换，然后直接传输数字基带信号。数字基带信号的形式有许多种，在基带传输中经常采用AMI码（符号交替反转码）和HDB3码（三阶高密度双极性码）。1．传输码型在数字复用设备中，内部电路多为一端接地，输出的信码一般是单极性不归零信码。当这种码在电缆上长距离转输时，为了防止引进干扰信号，电缆的两根线都不能接地（即对地是平衡的），这里就要选用一种适合线路上传输的码型，通常有以下几点考虑：(1).在选用的码型的频谱中应该没有直流分量，低频分量也应尽量少。这是因为终端机输出电路或再生中继器都是经过变压器与电缆相连接的，而变压器是不能通过直流分量和低频

3、分量的。(2).传输码型的频谱中高频分量要尽量少。这是因为电缆中信号线之间的串话在高频部分更为严重，当码型频谱中高频分量较大时，就限制了信码的传输距离或传输质量。(3).码型应便于再生定时电路从码流中恢复位定时。若信号中连“０”较长，则等效于一段时间没有收脉冲，恢复位定时就困难，所以应该使变换后的码型中连“０”较少。(4).设备简单，码型变换容易实现。(5).选用的码型应使误码率较低。双极性基带信号波形的误码率比单极性信号的低。根据这些原则，在传输线路上通常采用AMI码和HDB3码。2.AMI码我们用“0”和“1”代表传号和空号。AMI码的编码规则是“

4、０”码不变，“１”码则交替地转换为＋1和－1。当码序列是１时，AMI码就变为:+100-1000+1-1+10-1。这种码型交替出现正、负极性脉冲，所以没直流分量，低频分量也很少，它的频谱如图1.1所示，AMI码的能量集中于f0/2处（f0为码速率)。图1.1AMI码的频谱示意图这种码的反变换也很容易，在再生信码时，只要将信号整流，即可将“-１”翻转为“+１”，恢复成单极性码。这种码未能解决信码中出现的长连“０”的问题。3.HDB3码这是一种4连0取代码。当没有4个以上连“０”码时，按AMI规则编码，当出现4个连“０”码时，以码型取代节“０００Ｖ”或“

5、Ｂ００Ｖ”代替四连“０”码。选用取代节的原则是：用Ｂ脉冲来保证任意两个相邻取代节的Ｖ脉冲间“１”的个数为奇数。当相邻Ｖ脉冲间“１”的个数为奇数时，用“０００Ｖ”取代，为偶数个时就用“Ｂ００Ｖ”取代。在Ｖ脉冲后面的“１”码和Ｂ码都依Ｖ脉冲的极性而正负交替改变。为了讨论方便，我们不管“０”码，而把相邻的信码“１”和取代节中的Ｂ码用B1B2....Bn表示，Bn后面为Ｖ，选取“000v”或“Ｂ００Ｖ”来满足Bn的n为奇数。当信码中的“１”码依次出现的序列为ＶB1B2B3．．．BnＶB1时，HDB3码为＋－＋－．．．－－或为－＋－＋．．．＋＋。由此看出，Ｖ脉冲

6、是可以辩认的，这是因为Bn和其后出现的Ｖ有相同的极性，破坏了相邻码交替变号原则，我们称Ｖ脉冲为破坏点，必要时加取代节Ｂ００Ｖ，保证n永远为奇数，使相邻两个Ｖ码的极性作交替变化。由此可见，在HDB3码中，相邻的Ｖ码之间或是其余的“１”码之间都符合交替变号原则，而取代码在整个码流中不符合交替变号原则。经过这样的变换，既消除了直流成分，又避免了长连“０”时位定时不易恢复的情况，同时也提供了取代信息。图1.2给出了HDB3码的频谱，此码符合前述的对频谱的要求。图1.2HDB3码的频谱示意图由于HDB3码的这些优点能较好地满足传输码型的各项要求，所以常被用于远端

7、接口电路中。在△Ｍ编码、PCM编码和ADPCM编码等终端机中或多种复接设备中，都需要HDB3码型变换电路与之相配合。图1.3编码部分的原理方框图4．编码原理编码电路接收终端机来的单极性非归零信码，并把这种码变换成为HDB3码送往传输信道。编码部分的原理方框图如图1.3所示，各部分功能如下所述。单极性信码进入本电路，首先检测有无四连“０”码。没有四连“０”时，信码不改变地通过本电路；有四连“０”时，在第四个“０”码出现时，将一个“１”码放入信号中，取代第四个“０”码，补入“１”码称为Ｖ码。(1)．破坏点形成电路将补放的“１”码变成破坏点。方法是在取代节内

8、第二位处再插入一个“１”码，使单一双极性变换电路多翻转一次，后续的Ｖ码就会与前面相邻的“1”码