哈工程通信原理硬件实验一Word格式文档下载.doc
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姓名
指导教师
实验室名称
21B351
实验时间
实验成绩
预习部分
实验过程
表现
实验报告
部分
总成绩
教师签字
日期
哈尔滨工程大学教务处制
一、实验目的
1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握AMI、HDB2的编码规则.
3、了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103.
二、实验仪器
双踪示波器、通信原理VI实验箱一台、M6信源模块
三、实验内容
1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
四、实验步骤
本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线,打开电源开关。
2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号,示波器探头的地端接在实验板任何位的
GND点均可,进行下列观察:
(1)示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT,对照发光二极管的发光状态,判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮,0码对应的发光管熄);
(2)用开关K1产生代码×
1110010(×
为任意代码,1110010
为7位帧同步码),K2、K3产生任意信息代码,观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构,和NRZ码特点。
3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
(1)示波器的两个探头CH1和CH2分接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的(AMI)
HDB3,将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1,观察全1码对应的AMI码和HDB3码;
再将K1、K2、K3置为全0,观察全0码对应AMI码HDB3码。
观察AMI码时将HDB3单元的开关K4置于A端,观察HDB3码时将K4置于H端,观察时应注意AMI、HDB3码是占空比于
0.5的双极性归零码。
编码输出HDB3(AMI)比输入NRZ-OUT延迟了4个码元。
(2)将K1、K2、K3置于011100100000110000100000态,观察并记录对应的AMI码和HDB3码。
(3)将K1、K2、K3置于任意状态,K4先置A(AMI)端再置H(HDB3)端,CH1接信源单元的NRZ-OUT,
CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ,观察这些信号波形。
观察时应注意:
HDB3单元的NRZ信号(译码输出)滞后于信源模块的NRZ-OUT信号(编码输入)8个码元。
DET是占空比等于0.5的单极性归零码。
BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的正弦信号,BS-R是一个周期基本恒定(等于一个码元周期)的TTL电平信号。
信源代码连0个数越多,越难于从AMI码中提取位同步信号(或者说要求带通滤波的Q值越高,因而越难于实现),而HDB3码则不存在这种问题。
本实验中若24位信源代码中连零很多时,则难以从AMI码中得到一个符合要求的位同步信号,因此不能完成正确的译码(由于分离参数的影响,各实验系统的现象可能略有不同。
一般将信源代码置成只有1码的状态贯彻信号输出。
若24位信源代码全为“0”码,则更不可能从AMI信号(亦是全0信号)得到正确的位同步信号。
五、实验结果
步骤二K1为01110010K2为00110011K3为01011000现象
步骤3-
(1)现象全1时
全0时
步骤3-
(2)现象
AMI码与HDB3码
六、思考题
1、根据实验观察和纪录回答:
(1)不归零码和归零码的特点是什么?
(2)与信源代码中的““1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同?
为什么?
答:
(1)不归零码的0电平和1电平宽度相等,归零码的0电平和1电平的宽度不相等,而且1电平的宽度小于0电平的宽度,即不归零码的占空比等于0.5而归零码的占空比小于0.5。
(2)不一定。
AMI码的全称是信号交替反转码,是通信编码中的一种,为极性交替翻转码,分别有一个高电平和低电平表示两个极性。
编码规则:
消息代码中的0传输码中的0消息代码中的1传输码中的+1、-1交替。
HBD3码(的全称是三阶高密度双极性码,它是AMI码的一种改进型,改进目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点,使连“0”个数不超过3个。
其编码规则:
(1)检查消息码中连“0”的个数。
当连“0”数目小于等于3时,HBD3码与AMI码一样(“1”交替的变换为“+1”和“-1”,“0”保持不变)。
(2)当连“0”数目超过3时,将每4个连“0”化作一小节,定义为“B00V"
称为破坏节,其中V称为破坏脉冲,而B称为调节脉冲;
(3)V与前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同(这破坏了极性交替的规则,所以V称破坏脉冲),并且要求相邻的V码之间极性必须交替。
V的取值为“+1”或“-1”;
(4)B的取值可选0、+1或-1,,以使V同时满足(3)中的两个要求;
5)V码后面的传号码极性也要交替。
例如:
消息码:
1000010000110000000011
AMI码:
-10000+10000-1+100000000-1+1
HDB3码:
-1000-V+1000+V-1+1-B00-V+B00+V-1+1
其中的±
B脉冲和±
V脉冲与±
1脉冲波形相同,用V或B表示的目的是为了示意其中的该非“0”码是由原信码的“0”变换而来的。
当相邻两个V码之间有奇数个“1”码时,能保证V码满足(3)的要求,B取“0”;
当相邻两个V码之间有偶数个“1”码时,不能保证V码极性交替,B取“+1”或“-1”,B码的符号与前相邻“1”相反,而其后面的V码与B码极性相同。
2.总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。
答:
由HDB3的编码规则可知每一个破坏符号V总是前一非0符号同极性。
即:
从收到的序列中可以容易的找到破坏点V,于是也断定V符号及其前面的3个符号必须是连0符号,从而恢复4个连0码而将所有的-1变成+1后便得到原消息代码。
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- 关 键 词:
- 工程 通信 原理 硬件 实验
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