通信原理指导书

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1、通信原理实验指导书信息与通信工程教研室河南工业大学信息科学与工程学院2009.6.01实验码型变换实验一、实验目的1、了解儿种常用的数字基带信号。2、掌握常用数字基带传输码型的编码规则。3、掌握用CPLD实现码型变换的方法。二、实验内容1、观察NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码的波形。2、观察全0码或全1码时各码型的波形。3、观察HDB3码、AMI码的正负极性波形。4、观察RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。5、自行设计码型变换电路

2、，下载并观察波形。三、实验器材1、信号源模块_•块2、⑥号模块一块3、⑦号模块一块4、20M双踪示波器一台5、连接线若T四、实验原理（一）基本原理在数字通信中，冇些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输。例如，在市区内利用电传机血接进行电报通信，或者利用屮继方式在长距离上肓接传输PCM信号等。这种不使用载波调制装査而直接传送基带信号的系统，我们称它为基带传输系统,它的基本结构如图1所示。输入形成器干扰基带脉冲.信道信号图1基带传输系统的基本结构该结构由信道信号形成器、信道、接收

3、滤波器以及抽样判决器组成。这里信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的媒质（例如能够通过从总流至高频的有线线路等）；接收滤波器用來接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰；抽样判决器则是在噪声疔景下用来判定与再生基带信号。若一个变换器把数字基带信号变换成适合于棊带信号传输的基带信号，则称此变换器为数字基带调制器；相反，把信道基带信号变换成原始数字基带信号的变换器，称之为基带解调器。基带信号是代码的一种电表示形式。在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带电波形都能

4、在信道中传输。例如，含有丰富直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输,因为它冇可能造成信号严重畸变。单极性棊带波形就是一个典型例了。再例如，一般棊带传输系统都从接收到的基带信号流屮提取定时信号，而收定时信号又依赖于代码的码型，如果代码出现长时间的连“0”符号，则基带信号可能会长时I'可出现0电位，而使收定时恢复系统难以保证收定吋信号的准确性。归纳起来，对传输用的基带信号的主要要求有两点：（1）对各种代码的耍求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；（2）对所选码型的电波形要求，期望电波

5、形适宜于在信道中传输。（二）编码规则1、NRZ码NRZ码的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+E02、RZ码RZ码的全称是单极性归零码，与NRZ码不同的是，发送“1”时在整个码元期间高电平只持续一段时间，在码元的其余吋间内则返回到零电平。例如：10100110+E

6、—

7、r-

8、□□0_3、AMI码AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将信息代码0（空号）和1（传号）按如下方式进行

9、编码的码：代码的0仍变换为传输码的0,而把代码中的1交替地变换为传输码的+1,・1,+1,-b……o例如：信息代码:10011000111AMI码：+100-1+1000-1+1-1由于AMI码的传号交替反转，故由于它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位保持不变的规律。这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。除了上述特点以外，AMI码还有编译码电路简单以及便于观察误码情况等优点，它是以种棊本的线路码，在高密度信息流得数据传输中，得到广泛

10、采用。但是，AMI码冇一个重要缺点，即当它用来获取定时信息时，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。4、HDB3码HDB3码是对AMI码的一种改进码，它的全称是三阶高密度双极性码。其编码规则如下：先检察消息代码（二进制）的连0情况，当没有4个或4个以上连0串时，按照AMI码的编码规则对信息代码进行编码；当出现4个或4个以上连0串时，则将每4个连0小段的第4个0变换成与丽一非0符号（+1或-1）同极性的符号，用V表示（即+1记为+V,-1记为・V）,为使附加V符号后的序列不破坏“

11、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。当两个相邻V符号Z间冇奇数个非0符号时，川取代节“000V”取代4连0信息码；当两个相邻V符号间有偶数个非0符号时，用取代节“B00V”取代4连0信息码。例如：代码：100001000011000011AMI码：-10000+10000-1+10000-1+1HDB3码：-1000-V+1000+V-1+1-B00■V-1+1HDB3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