实验四码型变换实验

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1、实验四码型变换实验一、实验目的1.了解几种常见的数字基带信号。2.掌握常用数字基带传输码型的编码规则。3.掌握用FPGA实现码型变换的方法。二、实验内容1.观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。2.观察全0码或全丨码时各码型波形。3.观察HDB3码、AMI码、BNRZ码正、负极性波形。4.观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。三、实验器材1.信号源模块、码型变换模块、20M双踪示波器（一台）、连接线（若干）四、实验原理1.编码规则NRZ码：NRZ码的

2、全称是单极性不归零码，在这种二元码中用高电平和低电平（这里为零电平）分别表示二进制信息“1”和“0”，在整个码元期间电平保持不变。例如：10100110+E0RZ码：RZ码的全称是单极性归零码，与NRZ码不同的是，发送“1”吋在整个码元期间高电平只持续一段时间，在码元的其余时间内则返回到零电平。例如：10100110+ennnn0_BNRZ码：BNRZ码的全称是双极性不归零码，在这种二元码巾用正电平和负电平分别表示“1”和“0”。与单极性不归零码相同的是整个码元期间电平保持不变，因而在这种码型中不存在零电平。例如：10100110+E0-EBRZ码：BRZ码的全称是双极性归零

3、码，与BNRZ码不同的是，发送“1”和“0”时，在整个码元期间高电平或低电平只持续一段时间，在码元的其余时间内则返冋到零电平。例如：10100110+eprqnr-euUUUAMI码：AMI码的全称是传号交替反转码，其编码规则如下：信息码中的“0”仍变换为传输码的“0”;信息码中的“1”交替变换为传输码的“+1、-1、+1、■一1、…”。例如：代码:10011000111-八MT码：+100-1+1000-1+1-1…AM1码的主要特点是无直流成分，接收端收到的码元极性与发送端完全相反也能正确判断。译码时只需把AMI码经过企波整流就可以变为单极性码。由于其具有上述优点，因此得

4、到了广泛应用。但该码有一个重要缺点，即当用它来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取定时信号的困难。HDB3H:HDB3码的全称是三阶高密度双极性码，其编码规则如下：将4个连“0”信息码用取代节“000V”或“B00V”代替，当两个相邻“V”码中间有奇数个信息“1”码时取代节为“000V”码；有偶数个信息“1”码（包括0个）时取代节为“B00V”，其它的信息“0”码仍为“0”码，这样，信息码的“1”码变为带有符号的“1”码即“+1”或“一1”。例如：代码：100001000011000011HDB3码：-1000-V+1000+V-1+1-BOO-V+1-1

5、HDB3码屮“1”、“B”的符号符合交替反转原则，而“V”的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻“V”码的符号又是交替反转的。HDB3码的特点是明显的，它除了保持AMI码的优点外，还增加了使连0串减少到至多3个的优点，而不管信息源的统计特性如何。这对于定吋信号的恢复是十分有利的。HDB3码是ITU-T推荐使用的码之一。本实验电路只能对码长力24位的周期性NRZ码序列进行编码。BPH码：BPH码的全称是数字双相码（DigitalDiphase）,乂叫分相码（Biphase，Split-phase）或曼彻斯特码（Manchester）,它是对每个二进制代码分别利用两个具有2个不同

6、相位的二进制新码去取代的码;或者可以理解为川一个周期的方波表示“1”码，川该方波的反相來表示“0”码，其编码规则之一是:0一—01（零相位的一个周期的方波）；1——^10（:H相位的一个周期的方波）。例如：代码：1100101双相码：10100101100110BPH码可以用单极性非归零码（NRZ）与位同步信号的模二和来产生。双相码的特点是只使用两个电平，而不像前面二种码具有三个电平。这种码既能提取足够的定时分呈，又无直流漂移，编码过程简单。但这种码的带宽要宽些。CMI码：CM1码的全称是传号反转码，其编码规则如下：信息码巾的“1”码交替用“11”和“00”表示，“o”码用“

7、or表示。例如：代码：11010010C.M1码：1100011101010001这种码型有较多的电平跃变，因此，含有丰富的定时信息。该码己被ITU-T推荐为PCM四次群的接口码型。在光纤传输系统中有时也用CMI码作线路传输码型。1.电路原理将信号源产生的NRZ码和位同步信号BS送入U900（EPM7128SLC84-15）进行变换，可以直接得到各种单极性码和各种双极性码的正、负极性编码信号（因为FPGA的I/O口不能直接接负电平，所以只能将分别代表正极性和负极性的两路编码信号分别输出，再通过外加电路合