通信原理实验报告liu

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1、基于CPLD/FPGA的AMI/HDB3编译码设计姓名：　2班39号摘要：本设计重点介绍采用基于CPLD/FPGA的VHDL语言通过Quartus2软件对AMI/HDB3码进行编码和译码的过程，让我们了解基带信号怎样变换为AMI/HDB3的原理，并且AMI/HDB3码又怎样还原成基带信号！！并且通过波形仿真，和逻辑模块的设计让我们更加形象，细致的了解关于AMI/HDB3的码型变换。关键词：基带信号，AMI/HDB3码，双极性归零，破坏码，正负极性，编码，译码1．设计原理（1），AMI是传号交替反转码。其编码规则是将二进制代码“1”（传号）交替的变换为传输码的“+1”和“-1”，而“0”（空号

2、）保持不变。例如：消息代码：100110000000110011AMI代码：+100-1+10000000-1+100-1+1AMI码对应的基带信号是正负极性交替的脉冲序列，而0电位保持不变，此外AMI码的编译码电路简单，便于利用传号极性交替规律观察误码情况。但AMI码也有其不足，当原信码出现连“0”串时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。解决“0”码问题的有效方法之一就是采用下面的HDB3码。（2），HDB3码的全称是3阶高密度双极性码，它是AMI码的改进型，其目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点，使连“0”的个数不超过3个。其编码规则如下：1），当信码的连“0”个数不超

3、过3时，扔按AMI码的规则编，即传号极性交替；2），当连“0”的个数超过3时，则将第四个“0”改为非“0”的脉冲，记为+V或-V,称之为破坏脉冲。相邻V码的极性必须交替出现，以确保编好的码中无直流；3），为了便于识别，V码的极性应与其前一个非“0”脉冲极性相同，否则，将“0”的第一个“0”更改为与该破坏脉冲相同的极性脉冲，并记为+B或-B;4),破坏脉冲之后的传号码极性也要交替。其中+V,-V,脉冲和+B和-B脉冲与+1,-1脉冲波形相同，用V或B符号的目的是为了示意是将原信码的“0”变换成“1”码。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，每一个破坏码符号V总是与

4、前一非“0”符号同极性。这就是说，从收到的符号序列中可以容易的找到破坏点V，于是也断定V符号以及前面的3个符号必须是连续的0符号，从而恢复4个连0码，再将所有-1变成+1后便得到原来的消息代码。2．设计思路（1），AMI/HDB3编码单元中的端口为基带信号NRZ码、电平控制信号ctrl、正极性输出pout1和负极性输出pout2（因为AMI/HDB3的编码为双极性归零码，而仿真波形中没有双极性编码，因此将双极性码分离为正负极性的2组码）。当ctrl端口接高电平时进行HDB3码的编码，当电平控制ctrl端口接低电平时进行AMI编码，单元输出两路并行信号pout1和pout2，分别与AMI码或H

5、DB3码的正极性信号和负极性信号相对应，这两个信号作为AMI/HDB3编译码模块中的单双极性变换器的输入信号，同时经过ctrl的控制和经极性变换后得到AMI码或HDB3码。（2），在译码单元中将编码单元输出的将AMI/HDB3双极性转换的2路单极性码作为输入信号，控制电平ctrl控制译码为AMI码或HDB3码。最后由输出端口输出译码后的信号。（3），在这里可以将编码单元和译码单元分开设计，先进行编码的设计，并进行波形仿真，然后进行译码设计，在波形仿真时将译码器的输入信号波形设置为和编码器的输出波形一致，然后进行编译，对比译码的仿真输出波形是否和编码的基带输入信号一致.从而确定程序是否出现差错

6、！！3．模块的设计（1）、.编码单元模块NRZBS-INpout1pout2ctrlAMI/HDB3编码子单元NRZ:基带输入信号BS-IN：位同步信号ctrl：输出码型控制信号pout1：输出码极性变换后的正极性输出pout2：输出码极性变换后的负极性输出AMI/HDB3编码单元的算法流程图（2）、译码单元模块pin1BS-RpoutctrlAMI/HDB3译码子单元pin2Pin1：输入信号，与编码单元中的pout1相连Pin2：输入信号，与编码单元中的pout2相连BS-R:位同步信号：ctrl：控制AMI码或HDB3码译码为原信号Pout：译码后的信号输出端口AMI/HDB3译码单元

7、算法流程图4、仿真，分析代码：　　　　１　０００　０　　１　０００　０　　１　　１　０００　０　１　１ＡＭＩ码：　－１　０００　０　＋１　０００　０　－１　＋１　０００　０－１＋１ＨＤＢ３码：－１　０００－Ｖ　＋１　０００＋Ｖ　－１　＋１－Ｂ００－Ｖ＋１－１其中ＨＤＢ３码也可以以＋１开始(1)、　首先进行AMI/HDB3码编码的仿真.　　Ctrl为低电平时为AMI编码!!Ctrl为高电平时为HDB3编码!此为