AMI 和HDB3编码与译码.pdf

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1、武汉大学教学实验报告电子信息学院电子信息工程专业2018年11月15日实验名称AMI和HDB3编码与译码指导教师陈泽宗姓名董一展年级16学号2016301200254成绩一、预习部分1.实验目的2.实验基本原理3.主要仪器设备1.实验目的学习并掌握AMI码和HDB3码的编码和译码规则2.实验基本原理在数字基带传输系统中，信源输出的NRZ码或通过码变化电路的RZ、BNRZ等码含有直流分量和低频分量，不适合在低频通道中传输，可能造成信号畸变。所以，在实际应用中，我们利用线路传输码像交替传换反转码AMI和高密度双极性HDB3码，它的结构具备下列比较重要的共性：（1）无直

2、流，低频少；（2）为了减少串扰，提高信道的利用率我们选择减少高频分量，这样还能够节省频带；（3）传输码中含有稳定的定时信息；（4）具有内在的检纠错能力；（5）可以减少单个误码错误就导致后面一长串码元的错误增值；AMI码是双极性归零码的一种，它的编码只需要将输入的数字信号0不变，把数字消息1变成交替性的+1、-1、+1、-1……，这种消息码元的占空比为0.5。这种传输码由于它不含直流成分、低频分量小而被广泛应用但是如果出现一长串的0信号，会造成提取定时信号困难。HDB3码是先把输入放入NRZ码变成AMI码，然后去看AMI码中有没有出现4个及以上的0符号串，有的时候就

3、将这四个连0符号串的第四个0改为与前一个非零符号相同极性的符号，把正1变为正V同样的负1变成负V的这种破坏节。当相邻的V符号之间非零数字符号个数是奇数个时，它就满足极性交替反转的规则，但是当没有满足极性交换即是偶数个非零数字符号，我们就要添加一个平衡码正负B放在这段零码的第一个0符号上，B的正负要满足与这段0码的最后一个V码的符号相同。3.主要仪器设备带有MATLAB的计算机一台二、实验操作部分1.实验内容及步骤2.实验数据、表格及数据处理3.实验结论1.实验内容及步骤利用MATLAB，编写m文件，进行软件仿真，实现AMI和HDB3的编解码，输入为单极性非归零码，

4、输出为相应规则下的编码。2.实验数据AMI编解码波形图：HDB3编解码波形图：3.实验结论（1）第一张图：图一为输入的单极性非归零码，NRZ码：100001000011000011。图二为AMI编码输出，AMI：-1000010000-110000-11。图三为解码后恢复的单极性码。第二张图同理。（2）AMI的码的特点即是将1进行反转，在程序中主要算法是将1进行统计，将1进行变换成+1-1+1-1的形式。（3）HDB3码的编码是在AMI的基础上的一种更先进更适合信道的码型，其编码步骤第一步是将奇数个1进行极性交替，变成AMI码，然后再检查AMI码的连零情况，添加两

5、个脉冲位置记录变量V和B，V代表破坏符号，当出现4个连零时就把最后的0变成前一个非零符号相同极性的V符号，如果前一个V符号和当前的V符号相同就把当前V符号极性反转，然后添加B符号使之与V符号极性相同即可。三、实验效果分析及建议1.本次实验最大的难点在于HDB3码编码译码程序的编写。根据程序的流程图，可知，编码时，首先要判断连零的个数，超过3个时，第四个改为V，之后又要判断V与前一个非零脉冲极性，根据要求改为B。译码时应从收到的符号序列中找到破坏点V，断定V及其前面3个符号为连零。因此，在编写程序时，需要多次循环嵌套，判断是否达到零的个数及修改零的值。2.程序附录：

6、AMI编码解码的程序：clearall;clc;in=[100001000011000011000011];x=in;num=0;fork=1:length(in);ifin(k)==1num=num+1;ifnum/2==fix(num/2)y(k)=1;elsey(k)=-1;endendendcode=y%AMI编码结果decode=abs(code);%AMI译码结果out=decode;subplot(3,1,1);stairs([0:length(in)-1],in);axis([0length(in)-22]);subplot(3,1,2);stai

7、rs([0:length(in)-1],code);axis([0length(in)-22]);subplot(3,1,3);stairs([0:length(in)-1],decode);axis([0length(in)-22]);HDB3编码解码的程序：xn=[1000010000110000000011];yn=xn;num=0;fork=1:length(xn)ifxn(k)==1num=num+1;ifnum/2==fix(num/2)yn(k)=1;elseyn(k)=-1;endendendnum=0;yh=yn;sign=0;V=zeros(1

8、,leng