通原实验1-码型变换.ppt

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1、武汉理工大学信息工程学院专业综合实验中心.通信原理实验一HDB3/AMI码型变换与位同步提取数字基带传输系统中信道的编/译码技术目的：是为了保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的噪声和干扰。实验技术常用数字基带信号码型→基带信号的传输方式→传输码型选择→码型变换→线路传输码———AMI及HDB3。实验研究内容数字通信系统对信息的传输有两个基本的传输系统1、数字基带传输系统2、数字频带传输系统用来传输数字基带信号的通信系统称为数字基带传输系统。方法是：将数字基带信号直接进行线路传输。为适应信道传输而将基带信号进行调制，即将基带信号的频谱搬移到某一高频处，变为频带信号进行传输

2、，这种传输信号的方式称为数字频带传输系统。数字频带传输系统特点是：发送端必须使用调制器，接收端必须使用解调器。数字基带传输系统特点是：发送端不使用调制器，接收端不使用解调器。一、实验目的4.通过给定的实验电路,熟悉并掌握本实验电路的组成和工作过程,学会分析电路方法。1.通过实验,了解几种常见的数字基带信号，掌握常用的数字基带信号的编码规则。2.掌握对二进制单极性码变换为AMI与HDB3码的编译码规则、工作原理和实现方法；进一步明确数字基带信号传输线路码型变换的目的。3.简单了解位同步提取的实现方法。二、实验内容AMI编译码系统HDB3编译码系统1.AMI码编码规则验证2.

3、AMI码位同步信号观测4.AMI码译码和时延测量3.AMI码单双变换、双单变换定性观测1.HDB3码变换规则验证2.HDB3码位同步信号观测3.HDB3码单双变换、双单变换定性观测4.HDB3码译码和时延测量数字基带信号的测量三、实验应知知识1.数字信号与数字基带信号在数字通信系统中，一般把模拟信号经数字化处理后而形成的脉冲编码信号，或是来自数据终端设备（比如计算机）的原始数据信号，称为数字信号。数字信号的特点是:(1)数字信号:信号的幅值取值是离散的，且幅值被限制在有限个数值之内。常见的二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于由数字电路进行处理，所以得到了

4、广泛的应用。三、实验应知知识(2)数字基带信号:101001101数字基带信号，是消息代码的电波形的表示形式。即将信源发出的、未经调制或频谱变换、直接在有效频带与信号频谱相对应的信道上传输的数字信号，用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。例：若将二进制码的一种数字信号变换为数字基带信号:数字基带信号的电波形表示的类型很多，常见的有矩形脉冲，三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲等。最常用的是矩形脉冲，因为矩形脉冲易于形成和变换。三、实验应知知识数字基带信号（以后简称基带信号）的类型有很多，如以矩形脉冲组成的数字基带信号，主要有以下几种：3.常用数字基带信号类型与编码规则二元码单极

5、性非归零码双极性非归零码单极性归零码差分码（相对码）数字双相码传号反转码密勒码三元码双极性归零码传号交替反转码三阶高密度双极性码例如三、实验应知知识3.1NRZNRZ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分别表示二进制信息“1”和“0”，其特征是1、0分别对应正电平和零电平，在表示码元时，电压不需要回到零.1+E001001101特点：１．发送能量大，有利于提高接收端的信噪比．２．在信道上占用的频带较窄．３．存在直流成份，将导致信号的失真，无法使用交流耦合的线路和设备４．不能直接提取位同步信号；5.接收NRZ码的判决电平应取”1”码的一半,由于信道衰减

6、或特性随各种因素变化时,接收端波形的振幅和宽度容易变化,因而判决门限不够稳定在最佳电平,使抗噪性能变坏.由于单极性码存在上述缺点，尽管它具有构成简单的特点，在实际的基带数字信号传输中很少采用这种码型,但它适合极短距离传输，在设备内部的传输多采用单极性码。数字信号序列：+E010100110TbPx(ω)Tb/4Tb1/1/4f0NRZ码单极性非归零码（NRZ）的功率谱2）由离散谱仅含直流分量可知，单极性NRZ信号的功率谱不含可用于提取同步信息的fb分量。3）由连续分量可方便求出,单极性NRZ信号的功率谱的带宽近似为（Sa函数第一零点）时，上述结论依然成立（请读者自己考虑）

7、单极性NRZ信号的功率谱如图所示。可以看出：1）单极性NRZ信号的功率谱只有连续谱和直流分量单极性非归零码NRZ信号的功率谱NRZ(=Ts)基带信号的带宽为BS=1/=fs；三、实验应知知识3.2RZRZ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，在码元的其余时间内则返回到零电平，即信号的脉冲宽度小于码元宽度，通常均使脉冲宽度等于码元宽度的一半。+E100电平10010100RZ码与NRZ码相比，除仍具有单极性码的一般特点外，主要优点是可以直接提取同步信号，但不意味可以作为线