通信原理课程设计-数字通信系统课程设计

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1、目录摘要I1AMI编译码系统设计方案选择11.1AMI编码原理11.2方案设计比较12系统电路模块设计32.1M序列发生器的设计32.2编码电路的设计42.3译码电路的设计63完整电路及仿真93.1AMI编译码系统全图93.27位M序列的AMI编译码系统的仿真93.3全1码的AMI编译码系统仿真104硬件的焊接和调试114.1AMI系统的PCB114.2硬件电路的调试115心得体会12参考文献13摘要在基带信号传输系统中，典型码型有AMI、HDB3、CMI码，使数字信息变换为适合于给定信道传输。AMI码是一种三元码，全

2、称是传号交替反转码，主要由专用集成电路及与外围中小规模集成芯片来实现。本次课设通过对AMI码的编码规则的理解和模数电知识的应用，用分立元器件设计电路实现AMI码的编码和译码电路，最后用multisim10.0对电路进行仿真，制作调试PCB电路板，从而完成系统设计。关键词：AMI；multisim10.0；编译码；PCBI1AMI编译码系统设计方案选择在现代数字通信系统中，常常用“0”和“1”表示二进制信号。数字基带信号是数字信息的电脉冲表示．不同形式的基带信号具有不同的频谱结构，合理设计数字基带信号码型，以使数字信息变

3、换为适合于给定信道传输特性的频谱结构。1.1AMI编码原理AMI码的全称是传号交替反转码，其编码规则是将消息码的信号“1”(空号)传号交替的变换为“+1”和“-1”，而“0”空号保持不变。如下表所示：表1-1消息码0111010100110011AM码0-1+1-10+10-100+1-100+1-1AMI码的对应波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。它可以看成单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正、负电平。AMI的优点：没有直流成分，且高、低频分量少，能量集中在频率为1/2码速处；编译码电路简单

4、，且可以利用传号极性交替这一规律观察误码情况；如果他是AMI-RZ波形，接收后只要全波整流，就可变为单极性RZ波形，从中可以提取位定时分量。鉴于上述优点，AMI码成为较常用的传输码型之一。AMI码的缺点：当原信码出现长连串“0”时，信号电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。1.2方案设计比较方案一：利用CD22103完成编译码及外围电路构成同步提取及电压极性转换电路CD22103主要由发送编码和接收译码两部分组成，工作速率为50kb/s－10Mb/s。在发送部分；当③脚接低电平时，编成AMI码。接收部分：在译码时钟

5、CRX的上升沿作用下，将AMI码译成NRZ码。NRZ码由移位寄存器和异或门搭建的m序列发生器产生．硬件电路主要基于集成芯片13CD22103外加少量外围芯片来实现．该方案电路简单，位同步提取容易。但是该芯片只具有编译码的功能，使用时需另配同步提取及电压极性转换电路，在市场上CD22103专用芯片很难购买，限制在本次课设中的使用。电路图如图所示：图1.2采用CD22103的AMI编码电路方案二：采用D触发器，JK触发器，门电路，运放等分立元器件构成M序列发生器，AMI编码器，AMI译码器。本方案思路清晰，可以深入理解电路

6、原理。本次课设选用方案二。方案三：基于FPGA的统一位置判断和极性判断的的AMI编码器，可以将误码检测和位同步提取电路融入译码器芯片。消耗资源少，外围电路简单，但FPGA较贵，不宜平常使用。132系统电路模块设计2.1M序列发生器的设计M序列发生器的电路图如下所示：图2.1.1M序列发生器电路图M序列发生器由3个D触发器级联和若干门电路构成的带线性反馈移位寄存器和一个时钟信号源组成。假设从左到右的3个D触发器的分别成为。若移位寄存器的初始状态=(111)，移位一次后，移位寄存器输出1，然后信号和信号相或产生一个新的输入

7、信号1，并产生一个新的输入信号=(011)。同理，下一次移位后新的状态为=(101)，第三次移位后的状态为=(010)，第四次移位后的状态为=(001),第五次移位后的状态为=(100)，第六次移位后的状态为=(110)，第七次移位后的状态为=（111）。通过七次移位，移位寄存器又返回到了初始状态，这样就产生了一个周期为7的序列，序列为1110100。M序列波形如下：13图2.1.2M序列发生器输出波形2.2编码电路的设计编码电路电路图如下所示：图2.2.1编码电路图AMI编码电路由一个JK触发器构成的T触发器，其中T

8、触发器逢1跳变，逢0保持；一级运放构成差分减法电路；基本RC低通滤波电路；末级运放构成的同向放大器电路。与门U8A的一端与M序列发生器的输出端相连，另一端和与时钟脉冲源相连，构成非归零码-归零码转换器。M序列及其转换的单极性归零码的波形如下所示：图2.2.2M序列和单极性归零码13JK触发器的输入端与输出端Q的波形如下所示:图2.