北京交通大学-通信原理实验-hdb3编码规则验证

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1、《通信原理实验》课程研究性学习手册姓名学号同组成员指导教师王根英时间2014年11月一、实验任务：1.掌握AMI编码规则，编码和解码原理。2.掌握HDB3编码规则，编码和解码原理。3.了解锁相环的工作原理和定时提取原理。4.了解输入信号对定时提取的影响。5.了解信号的传输时延。6.了解AMI/HDB3编译码集成芯片CD22103。二、理论分析：1.AMI(AlternativeMarkInversion)码的全称是信号交替反转码，是通信编码中的一种，为极性交替翻转码，分别有一个高电平和低电平表示两个极性。消息代码中的0传输码中的0，消

2、息代码中的1传输码中的+1、-1交替出现。由AMI码的编码规则看出，它已从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列，即把一个二进制符号变换成一个三进制符号。把一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码称为1B/1T码型。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度τ与码元宽度（码元周期、码元间隔）TS的关系是τ=0.5TS。AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。但是，AMI码有一个重要缺点，即接收端从该信号中来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0

3、串，因而会造成提取定时信号的困难。为了保持AMI码的优点而克服其缺点，人们提出了许多种类的改进AMI码，HDB3码就是其中有代表性的一种。2.HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。它的编码原理是这样的：先把消息代码变换成AMI码，然后去检查AMI码的连0串情况，当没有4个以上连0串时，则这时的AMI码就是HDB3码；当出现4个以上连0串时，则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号（＋1或–1）同极性的符号。显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。这个符号就称为破坏符号，用V符号表示（即+1记为+V,–１记为–V）。为使附

4、加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。这一点，当相邻符号之间有奇数个非０符号时，则是能得到保证的；当有偶数个非0符号时，则就得不到保证，这时再将该小段的第1个0变换成+B或–B符号的极性与前一非0符号的相反，并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性（包括B在内）。这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0

5、码，再将所有–1变成+1后便得到原消息代码。HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。HDB3码是CCITT推荐使用的线路编码之一。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，这对于定时信号的恢复是十分有利的。3.实验原理如下：TPD01TPD04TPD05TPD02TPD03KD01UD02AUD01Dt双极性码跳15●电平线shizhong数据输入器14●变换KD02编码发时钟M跳1-2shizhonUD02B线数据输出g译码13●器收时钟2-3shizhong11●电平shizho

6、n变换单极性码gshizhongHDB3跳线器AMITPD07TPP01TPD08KD03模拟锁相环256KHzTPD06（PLL）带通滤波器位定时提取电路跳线开关KD01用于输入编码信号选择：当图3.3.1AMI/HDB3编译码模块组成框图KD01设置在Dt位置时（左端），输入编码信号来自复接模块的TDM帧信号；当KD01设置在M位置时（右端），输入编码信号来自本地的m序列，用于编码信号观测。本地的m序列格式受CMI编码模块跳线开关KX02控制：KX02设置在1_2位置（左端），为15位周期m序列（111100010011010）；

7、KX02设置在2_3位置（右端），为7位周期m序列（1110010）。跳线开关KD02用于选择将双极性码或单极性码送到位同步提取锁相环提取收时钟：当KD02设置在1_2位置（左端），输出为双极性码；当KD02设置2_3位置（右端），输出为单极性码。跳线开关KD03用于AMI或HDB3方式选择：当KD03设置在HDB3状态时（左端），UD01完成HDB3编译码系统；当KD03设置在AMI状态时（右端），UD01完成AMI编译码系统。该模块内各测试点的安排如下：1、TPD01：编码输入数据（256Kbps）2、TPD02：256KHz编码

8、输入时钟（256KHz）3、TPD03：HDB3输出+4、TPD04：HDB3输出–5、TPD05：HDB3输出（双极性码）6、TPD06：译码输入时钟（256KHz）7、TPD07：译码输出数据（256Kbps）8、T