HDB3码型变换

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateHDB3码型变换毕业设计(论文)评语通信原理实验电子信息工程学院姓名： 学号： 指导教师： 日期： 2015年11月9日 上课时间：星期 一 第 五 大节实验四 HDB3编码与译码实验一、 实验前的准备1.了解实验系统的功能模块,如图:2.了解实验的原理规则:(1).AMI码的全称是传号交替反转码.其编码规律是:信息代码1变成+1或-1,极性交替反转;信息代码0保持不变,所以AMI码把二进制码序列变成了三进制码序列,又称伪三元码.通常波形占空比为0.5,波形如图所示:AMI码的译码规则为: 从收到的符号序列中将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码.(2).HDB3码的全称是三阶高密度双极性码,它的编码规律是:当没有4个以上连0串时,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小段的第四个0变换成与其前一非0码(+1或-1)同极性的符号; 为了不破坏极性交替反转，当相邻V符号之间有偶数个非0符号时，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符号从符号开始再交替变化。HDB3码的译码规则为: 虽然编码很复杂，但解码规则很简单，就是把原来的取代节(4个连0)找到即可，若3连0前后非0脉冲同极性，则将最后一个非零元素译为零，如+1000+1 就应该译成10000，否则不用改动;若2连 0前后非0脉冲极性相同，则两零前后都译为零，如-100-1，就应该译为0000，否则也不用改动;再将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码。3.了解实验电路及测试点的含义:(1)实验电路如图所示:(2)测试点的含义:AMI/HDB3编译码电路:a) TPD01:编码输入数据(256kbps);b) TPD02:256kHz编码输入时钟;c) TPD03:HDB3输出+;d) TPD04:HDB3输出-;e) TPD05:HDB3输出(双极性);f) TPD06:译码输入时钟(256kHz);g) TPD07:译码输出数据(256kbps);h) TPD08:HDB3输出(单极性).位定时提取电路:a) TPPO1:256kHz带通滤波器输出;b) TPPO2:隔离放大器输出;c) TPPO3:鉴相器A输入信号(64kHz);d) TPPO4:VOC输出信号(512 kHz);e) TPPO5: 鉴相器B输入信号(64kHz);f) TPPO6:环路滤波器输出;g) 锁定指示检测(锁定时为高电平).二、 实验目的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CD22103.三、 实验仪器1. ZH5001A通信原理综合实验系统2. 20MHz双踪示波器四、 基本原理1. AMI码的全称是传号交替反转码.其编码规律是:信息代码1变成+1或-1,极性交替反转;信息代码0保持不变,所以AMI码把二进制码序列变成了三进制码序列,又称伪三元码.通常波形占空比为0.5,波形如图所示:AMI码的译码规则为: 从收到的符号序列中将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码.2. HDB3码的全称是三阶高密度双极性码,它的编码规律是:当没有4个以上连0串时,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小段的第四个0变换成与其前一非0码(+1或-1)同极性的符号; 为了不破坏极性交替反转，当相邻V符号之间有偶数个非0符号时，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符号从符号开始再交替变化。HDB3码的译码规则为: 虽然编码很复杂，但解码规则很简单，就是把原来的取代节(4个连0)找到即可，若3连0前后非0脉冲同极性，则将最后一个非零元素译为零，如+1000+1 就应该译成10000，否则不用改动;若2连 0前后非0脉冲极性相同，则两零前后都译为零，如-100-1，就应该译为0000，否则也不用改动;再将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码。3. 从基带信号中提取定时的原理:五、 实验内容1.HDB3码变换规则验证：首先将输入信号选择跳线开关KD01设置在M位置（右端）、单/双极性码输出选择开关设置KD02设置在2_3位置（右端）、AMI/HDB3编码开关KD03设置在HDB3位置（左端），使该模块工作在HDB3码方式。将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02设置在2_3位置（右端），产生7位周期m序列。用示波器同时观测输入数据TPD01和AMI输出双极性编码数据TPD05波形及单极性编码数据TPD08波形，观测时用TPD01同步。分析观测输入数据与输出数据关系是否满足AMI编码关系，画下一个M序列周期的测试波形。1) 通过KX02的设置，产生7位周期m序列。用示波器观测如下数据：输入数据（TPD01），HDB3输出双极性码数据（TPD05）；输入数据（TPD01），AMI输出单极性码数据（TPD08）。由图可得，因为m序列中没有出现4个连0，所以HDB3码和AMI码是相同的，满足AMI编码关系。2) 使输入数据端口悬空产生全1码，重复上述步骤。3) 使输入数据全0码，重复上述步骤。2.HDB3码译码和时延测量用示波器同时观测输入数据TPD01和HDB3输出TPD07波形，观测时用TPD01同步。分析观测HDB3编码输入数与HDB3译码输出数据关系是否满足HDB3编码关系，画下一个M序列周期的测试波形。从图中可以看出，HDB3大概有8个时钟的延时，与理论相同：编码译码各4个时钟时延。3.HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测：将输入数据选择跳线开关KD01设置在M位置（右端）；将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02设置在2_3位置（右端），产生7位周期m序列；将锁相环模块内输入信号选择跳线开关KP02设置在HDB3位置（左端）。（1） 将极性码输出选择跳线开关KD02设置在2_3位置（右端）产生单极性码输出，用示波器测量模拟锁相环模块TPP01、TPP02波形；然后将跳线开关KD02设置在1_2位置（左端）产生双极性码输出，观测TPP01、TPP02波形变化。单极性：双极性：分析：从二者波形比较可以看出，单极性码中存在位定时分量，可以从中提取同步时钟分量。而从双极性码不能提取出中位定时分量。（2） 将极性码输出选择跳线开关KD02设置在2_3位置（右端）产生单极性码输出，使输入数据为全1，测试模拟锁相环模块TPP01的同步时钟分量，记录波形。分析：从波形上看，全1编码的单极性码中位定时分量是十分丰富的，从中可以得到很清晰准确的定时分量。这是因为全1码中不存在连续的0信号，编码中定时分量明显。（3） 使输入为全0码，重复步骤（2），记录测试结果。分析：全0码中也存在位定时分量，但是明显不如全1码，因为全0码中由于需对连续4个及以上的0进行特殊处理，所以含有的定时分量不是很准确。这并不影响HDB3编码的实用性，因为通常情况下不会出现全0码，而是0与1交替出现。六、 实验结论分析HDB3码编码规则符合AMI编码规则；单极性码中存在位定时分量，可以从中提取同步时钟分量，而从双极性码不能提取出中位定时分量；全1编码的单极性码中位定时分量是十分丰富的，从中可以得到很清晰准确的定时分量；全0码中也存在位定时分量，但是明显不如全1码，因为全0码中由于需对连续4个及以上的0进行特殊处理，所以含有的定时分量不是很准确。七、 思考题3.编码输入和解码输出的延时是如何产生的。编码输入和解码输出延时是因为信号在经过CD22103芯片产生延时，查芯片手册可知编码和解码的延时都是4个时钟周期。-