数字通信原理实验一AMI、HDB3编译码实验

数字通信原理实验一AMI、HDB3编译码实验
数字通信原理实验一AMI、HDB3编译码实验

数字通信原理

实验报告

实验一AMI、HDB3编译码实验

学院计算机与电子信息学院

专业班级

姓名学号

指导教师

实验报告评分:_______

实验一 AMI、HDB3编译码实验

一、实验目的

了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则,掌握它的工作原理和实验方法。

二、实验内容

1.伪随机码基带信号实验

2.AMI码实验

① AMI码编码实验

② AMI码译码实验

③ AMI码位同步提取实验

3.HDB3编码实验

4.HDB3译码实验

5.HDB3位同步提取实验

6.AMI和HDB3位同步提取比较实验

7.HDB3码频谱测量实验

8.书本上的HDB3码变化和示波器观察的HDB3码变化差异实验

三、基本原理:PCM信号基带传输线路码型

PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式,尽管是采用基带传输方式,但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输,因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量,不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输,为了获得优质的传输特性,一般是将单数性脉冲序列进行码型变换,以适应传输信道的特性。

(一)传输码型的选择

在选择传输码型时,要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。归结起来,传输码型的选择,要考虑以下几个原则:

1.传输信道低频截止特性的影响

在电缆信道传输时,要求传输码型的频谱中不应含有直流分量,同时低频分量要尽量少。原因是PCM端机,再生中继器与电缆线路相连接时,需要安装变压器,以便实现远端供电(因设置无人站)以及平衡电路与不平衡电路的连接。

图1.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用,以保护局内设备。

图1.1变压器的隔离作用

由于变压器的接入,使信道具有低频截止特性,如果信码流中存在直流和低频成分,则

无法通过变压器,否则将引起波形失真。

2.码型频谱中高频分量的影响

一条电缆中包含有许多线对,线对间由于电磁辐射而引起的串话是随着频宰的升高而加剧,因此要求频谱中高频分量尽量少,否则因串话会限制信号的传输距离或传播容量。

3.定时时钟的提取

码型频谱中应含有定时时钟信息,以便再生中继器接收端提取必需的时钟信息。

4.码型具有误码检测能力

若传输码型有一定的规律性,那么就可根据这一规律性来检测传输质量,以便做到自动监测。

5.码型变换设备简单,易于实现。

(二)常用的传输码型

1.单极性码

单极性码是一种最简单、最基本的码型。

图1.2(a)是全占空(占空比100%)单极性码(NRZ)及其频谱,图(b)是半占空(占空比50%)单极性码及其频谱。

单极性码的直流成分,信号能量大部分集中在低频部分,另外占空比越大,则直流成分也越大,信号能量越集中在低频部分。由于单极性码存在上述缺点,它不适合于作为信道传输码型,但在设备内部的传输多采用单极性码。为了减少码间干扰和便于时钟提取,常采用含有时钟频率的单极性半占空码。

2.传号交替反转码(AMI码)

图1.2(c)所示是双极性占空码,由于传号码(“1”码)的极性是交替反转的,所以又称传号交替反转码,简称AMI,AMI码与二进码序列的关系是:二进码序列中“0”仍编为“0”;而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码,例如:

二进码序列: 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1

AMI序列: +1 -1 0 +1 0 0 0 0 –1 +1

由于AMI码的传号码前后交替反转,所以该码没有直流分量,高频、低频成分也较少,而且能量集中在f B/2处,但无时钟频率f B成分(这无关紧要,可在接收端采用全波整流方法。将AMI码还原成单极性半占空码,就可提取时钟信息)。

从频谱中可以看出它有以下优点:

①无直流成分,低频成分也少,有利于采用变压器进行远供电源的隔离,而且对变压器的要求(如体积)也可以降低。

②高频成分少,不仅可节省信道频带,同时也可以减少串话,因信码能量集中在f B/2处,所以通常以f B/2频率来衡量信道的传输质量。

③码型提供了一定的检错能力,因为传号码的极性是交替反转的,如果发现传号码的极性不是交替反转的,就一定出现误码,因而可以检出单个误码。

④码型频谱中,虽无时钟频率成分,但AMI码经过非线性处理(全波整流),变换单极性码后,就会有时钟f B成分

图1.2 传输码型及其功率刻度谱

由于上述优点,AMI码广泛使用于PCM系统中,它是CCITT建议采用的码型之一。

AMI序列的电路及其对应的波

形如图1.3所示。

AMI编码的缺点是二进制序列

中的“0”码变换后仍然是“0”码,

如原二进制序列中连“0”码过多,

则变换后AMI序列中仍然是连“0”

过多,这就不利于定时信息的提取,

为了克服这一缺点又提出了采用

HDB3码的方案。

3.三阶高密度双极性码(HDB3

码)

HDB3码是三阶高密度双极性码

简称,HDB3码保留了AMI

还可将连“0”码限制在3 个以内,

图1.3 AMI电路及其对应的波形

它克服了AMI码对“0”码个数无法

限制的缺点。HDB3码序列的功率如图3-4(c)所示。

HDB3码编码规则:

二进制序列变换为HDB3码按下列规则进行:

(1)HDB3是伪三进码,它的三个状态可用+1,-1和0来表示;

(2)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码,但对出现四个连“0”码时应按特殊规律编码;

(3)二进制信号中“1”码,在HDB3码中应交替地成+1和-1码(信号交替反转),但在编四个连“0”码时要引入传号交替反转码的“破坏点”V码(V码本身就是“1”码,可正、可

负);

(4)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码:

(a)信码中出现四个连“0”码时,要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替。(B也是“1”码,可正、可负)。B、V为附加的传号码,称为取代码。

(b)如果HDB3码中四个连“0”码前面的一个传号码的极性与前一个破坏点V的极性相反,则四个连“0”码的第一个“0”码应编为“0”码;如果HDB3码中四个连“0”码前的一个传号码的极性与前一个破坏点V的极性相同,则四个连“0”码的第一个“0”码就编成B码。这一规则保证了相继破坏点具有交替的极性,因而不会引入直流成份。

(c)四个连“0”码的第二个“0”和第三个“0”码总是编成“0”码。

(d)四个连“0”码的最后一个“0”码总是编成破坏点V码,以便接收端对破坏点的识别。

概括地说,HDB3码是一种四连“0”取代码,它的取代节是“000V”或“B00V”。这两个取代节选取原则是,使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节,偶数时则选用B00V取代节,这一规定的结果相邻V脉冲的极性改变是符合极性交替原则的。

举例说明如下:

例1:二进码序列:〃〃〃1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1〃〃〃

AMI码:〃〃〃1 0 0 0 -1 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -1〃〃〃

HDB3码 : V+ - 1 0 0 0 1 B_ 0 0 V_ +1 -1 B+ 0 0 V+0 -1 0 0 0 V_ 1

例2:二进码序列:〃〃〃1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1〃〃〃

HDB3码: V+ -10 1 -1 0 0 0 V_ B+ 0 0 V+ 0 -1 0 1 0 -1 1 B_ 0 0 V_ 0 1

HDB编码原理图和波形

图1.4

3

HDB3码编码器构成方框图、电原理图,时间波形图如图1-4(a)(b)(c)所示。该编码器由连“0”码检出、取代节判决、破坏点产生和单双变换四个部份组成。连零检出电路的作用是:当信码流中出现四个连“0”码时,检出一个控制信号,该检出电路由JC1-JC4四级移位寄存器和与非门JC11组成,取代节判决电路作用是:当有四个连“0”出现时,判别由哪种取代节(BOOV或OOOV)来取代四连“0”码,该判别电路由JC5、JCl2、JC6和JC10组成。破坏点产生电路是把取代节最后一比特变成极性交替的破坏点,它由JC5、JC7和JC12组成,单双变换电路的作用是:将单极性不归零码变换成双极性不归零码,它由JCl6、JCl7、JCl5、

JCl8、BGl、BG2及脉冲变压器组成。

HDB3解码器

接收端收到HDB3码后,应对HDB3码解码,还原成二进码,HDB3解码器的电原理图,时间波形图如图1.5所示,根据HDB3码的特点,HDB3码解码主要分成三步进行:首先检出极性破坏点,即找出四连“0”中添加的V码的位置(破坏点的位置),其次去掉添加的V码,最后去掉四连“0”第一位添加的B码,还原成单极性不归零码。

HDB3码解码电路工作原理如下:JCl、JC2二个D触发器在CP作用下,将信码再生送来的码(有正极性和负极性)都变成正的不归零码,再通过JC3、JC4、JC9、JCl0将破坏点V 码检出,再由与非门JCll、JCl2构成的扣除门将破坏点V码去除,为了去掉添加的B码可将JCl3输出信号经过JC5、JC6、JC7三级移存器进行三比特移位,这样所添加的B码正好与破坏点相遇,再用扣除门JC14、在JC9、JCl0的扣除脉冲作用下,扣除B码,JCl4输出的已是扣除添加的B、V码的负极性不归零信号,再经J触发器定位整形,即可从解码器送出正极性的不归零码。

定时恢复

由异或门完成归零码变换再经晶体管调谐选频提取时钟分量,最后由7404判决,整形产生位定时。如图1.6所示。

(三)传输码型变换的误码增值

数字信号在线路中传输时由于信道不理想和噪声干扰,接收端会出现误码,当线路传输

码中出现一个数字码错误时,在码型反变换后的数字码中出现一个以上的数字码错误的现象称为误码增值,误码增值现象可用误码增值比(ε)来表示,误码增值比定义为:

e B e

r p P f P f f =

ε

式中:fr 一信道码速率; Pe 一信道误码率;

FrPe -1秒钟内的误码个数;

F B : 反变换后的码速率; P ’e : 反变换后的误码率;

f B P ’e : 反变换后1秒钟内的误码个数。

下面举例说明误码增值情况,先分析AMI 码的误玛增值情况。下表中打*号者为信道误码位,在收端把AMI 码恢复成二进码时,只要把AMI 码中“+1”、“-1”码变为“1”码;把“0”码变为空号“0”码即可。由于各码无之间互不关联,AMI 码中的一位误码对应着二进码的一位误码,即r B e e f f P P ==',,故误码增值比ε=1。

图1.5 3HDB 解码器电路原理图

HDB码位定时提取

图1.6

3

(四)实际应用介绍

目前大量采用型号为CD22103的CMOS大规模集成电路的HDB3编、解码器,它可将编、解码器两大功能电路集成在一个大规模电路里。可将发送来的NRZ码变为HDB3码,也可将接收到的HDB3码还原为NRZ码。

典型应用线路

CD22103实现的HDB3码变换与定时提取电路,如图1.7

图1.7 用CD22103实现的HDB3码变换与定时提取电路

四、实验仪器

实验箱 HDB3编译码实验,华南理工大学电子与信息工程系 1套

示波器 GOS-620 1台

直流稳压器 YB1711A 1台

数字频率计 HC-F1000C 1台

五、实验步骤

准备工作:

1、按实验板上所标的电源电压开机,调准所需电压,然后关机;

2、把实验板电源连接线接好;

3、开机注意观察电流表

正电流+I<250mA

若与上述电流差距太大,要迅速关机,检查电源线有无接错或其它原因。

为了测试电路方便,我们提供了一个简易PCM信号发生器,根据开关的位置,可产生8位循环的随机码。实验者可自己选择K1-K8的开关。产生各种连0、连1单极性二进制基带信号。

A、AMI码实验

K9、K10置AMI

1. K1一K8置10011100,测量P12、P22,

观察AMI码变换规则,P22与P30比较,

测量P30归零码变换波形。测量译码P31时钟提取波形,测量整形后CP3波形

。注意时钟移位是用靠谐振回路失谐产生。

2.K1一K8置10000000,测量P12、P22波形,

观察连0码多时,AMI码变换规则。测量译码时钟提取波形

,你会发现,由于连0数多,P31时钟提取呈衰减趋势。

CP3脉冲波形有断续。即AMI码连0数大多时,对时钟提取不利。

3.K1一K8置00000000,测量P12、P22变换AMI码波形,仍然保持全0电平。测量译码P3l,则时钟信号提取不到,CP3为全0。

B、HDB3码实验

K9、K10置HDB3(波形记录20个码元以上)

1.K1一K8置10Ol11OO,测量P12、P22波形,

观察HDB3码变换规则,在没有四连0时,P23无四连0检出信号,HDB3与AMI码变换规则相同。但由于要储存计算有无4个连0。故P22输出比输入P12要延时5位码元。其余类同。这一点与老师上课时和书本上的内容有差别。测量译码P3l,CP3时钟提取波形。测量P33检测不到破坏点V码,比较P12与P32,P32无插入B脉冲检出。比较P12与译码PCM码输出。恢复数据与发端相同。

2.K1一K8置10010000,测量P12、P22,码变换波形,由于有四个连0码,P23有四连0检出信号,P22输出有破坏点V码出现。把P22与CP2比较,你会发现,这时四连0是做BOOV 变换。因为这时两个V间有偶数个B码。测量P33

,比较P12与P32,P32有插入B脉冲检出。这时收端可以检测到破坏点、CP3时钟提取正常,测量译码PCM输出与P12比较,恢复数据相同。

3.K1一K8置1000000,测量Pl2、P22、HDB3码变换波形,这时你也可以看到有破坏点V 码,测量P23,有四连0检出信号。把P22与CP2比较。你会发现这时四连0码是做0OOV 变换,因为这时两个V间有奇数个B码。P33有破坏点V码脉冲检出,P12与P32比较,P32无插入B脉冲检出。

测量译码P3l,CP3时钟提取正常。

测量译码PCM输出,恢复的数据与P12输入相同。

4.K1一置0000000,测量P12、P22,观察HDB3码变换波形

,这时四连0是做BOOV变换。P23有四连0检出信号。测量译码P3l、CP3,

虽然P12无信号送人,CP3时钟仍然提取得出来。用频率计测量CP3,其数值与P1、P2是相同的,

把K9、K10。转置AMI。则P3l、CP3时钟立即消失,

把K9、K10再转HDB3,则P3l、CP3立即出现时钟。测量P33,有破坏点V码检出,比较P12与P32

,P32有插入B脉冲检出。测量P12与译码PCM输出

,恢复数据相同,仍然是全0码。

六、实验报告要求

①对测量的波形进行整理、分析、说明。

②说明AMI码和HDB3码的特点,及其变换原则。

③示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同,为什么有这个差别。

④用滤波法在信码中提取定时信息,对HDB3码要作哪些变换,电路中如何实现这些变换。

数字通信原理实验一

数字通信原理实验报告 指导老师学生姓名 学号 专业班级宋虹 ************* *********************

实验_ --------------------------------------- 2实验目的 ---------------------------------------- 2实验内容 ---------------------------------------- 2基本原理 ---------------------------------------- 2实验步骤 ---------------------------------------- 9实验结果 ---------------------------------------- 11

实验一数字基带信号 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、HDB,码的编码规则。 3、掌握从HDB,码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB, (AMI)编译码集成电路CD22103o 二、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(HDB,)、整流后的AMI码及整流后的HDB,码。 2、用示波器观察从HDB,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HDB,、AMI译码输岀波形。 基本原理 本实验使用数字信源模块和HDBs编译码模块。 1、数字信源 本模块是整个实验系统的发终端,模块内部只使用+5V电压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-3所示(见附录)。本单元产生NRZ信号,信号码速率约为170. 5KB, 帧结构如图1-2所示。帧长为24位,其中首位无泄义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号,实验电路中数据码用红色发光二极管指示,帧同步码及无左义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码,熄状态表示0码。 本模块有以下测试点及输入输岀点: ?CLK 晶振信号测试点 ?BS-0UT 信源位同步信号输岀点/测试点(2个) ?FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ?NRZ-OUT(AK)NRZ信号(绝对码)输岀点/测试点(4个) 图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下:

数字通信原理实验平台与实验室建设

通信原理实验平台依据国内主流教材内容设计,涵盖数字基带传输、数字调制模拟信号数字化、同步技术、信道编码等主要教学内容,实验平台的技术方案与教材一致,使理论教学与实验教学实现无缝衔接。通过实验既能加深对理论的理解又能用学习理论指导实验,避免互相脱节的麻烦,获得理论与实践的双赢。 本实验平台共由24个实验模块组成,可分为信号源模块、终端编译码模块、线路编译码模块、信道调制解调模块、二次开发模块、各种测量通信接口模块,以及控制显示模块等几大类,各模块功能叙述如下: 1、液晶显示模块 显示实验模块及其工作方式以供选择。 2、键盘控制模块 (1)选择实验模块及其工作方式。 (2)学生可自己编制数字信号输入,进行编码或调制实验。 3、模拟信号源模块 提供同步正弦波、非同步信号(正弦波、三角波、方波)、音乐信号等模拟信号,可通过连 接线发送到各终端编码模块。 4、用户电话接口模块 提供用户电话接口,进行用户摘挂机检测,可发送语音信号,接收语音信号。 5、数字信号源模块 (1)CPLD可编程逻辑器件,编程输出各种数字信号 (2)通过计算机输入数字数据信号 (3)薄膜键盘键入编制数字信号 (4)EPM240芯片,学生二次开发编程输出各种数字信号、控制信号等 6、噪声源模块 提供白噪声信号,可加入到调制信道中模仿信道噪声干扰。 7、抽样定理与PAM实验系统 完成抽样定理的验证实验,及PAM通信系统实验。 注:提供多种频率的方波及窄脉冲信号抽样 8、PCM编译码系统模块 完成PCM的编码、译码实验; 完成两路PCM编码数字信号时分复用/解复用实验。

注:可改变时分复用的时隙位置,时分可复用路数及进行时分数据交换,加深学生对时分复用概念的理解 9、增量调制的编码模块 完成增量调制的编码实验,可进行模块或系统实验。 注:提供了三种编码时钟 10、增量调制的译码模块 完成增量调制的译码实验,可进行独立模块或系统实验。 注:提供了对应的三种译码时钟 11、AMI/HDB3编译码系统模块 完成AMI编译码功能、HDB3编译码功能。 注:提供对全“1”、全“0”、伪随机码、手工编制数字信号等进行编码译码 12、卷积编码实验模块 完成卷积编码实验。 注:通过对地址开关拨动编制数字信号输入,可模拟在信道中插入误码,分析卷积编译码的纠错能力 13、卷积译码实验模块 完成卷积译码实验。 14、VCO数字频率合成器模块 完成对1KHz、2KHz和外加数字信号的倍频输出。 15、频移键控FSK(ASK)调制模块 完成频移键控FSK调制实验, ASK调制实验。 注:①可对方波,伪随机码,计算机数据等信号的调制输出; ②可对已调信号进行放大或衰减输出; ③可在已调信号中加入噪声,模拟信道干扰 ④可完成本实验箱的自环单工通信实验,也可完成两台实验箱间的双工通信实验 16、频移键控FSK(ASK)解调模块 完成频移键控FSK解调实验,ASK解调实验。 17、相移键控BPSK(DPSK)调制模块 完成相移键控BPSK(DPSK)调制实验。 注:①可对方波,伪随机码,及计算机数据等信号进行调制输出;

(完整版)数字通信原理历年试题及答案

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数字通信原理实验报告四

中南大学 数字通信原理实验报告指导老师***** 学生姓名*** 学号*********** 专业班级*****************

目录 实验四 ----------------------------------------2 实验目的 ----------------------------------------2 实验内容 ----------------------------------------2基本原理 ----------------------------------------2实验步骤 ----------------------------------------9 实验结果 ----------------------------------------11

实验四数字解调与眼图 一、实验目的 1. 掌握2DPSK相干解调原理。 2. 掌握2FSK过零检测解调原理。 二、实验内容 1. 用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。 2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。 3.用示波器观察眼图。 三、基本原理 可用相干解调或差分相干解调法(相位比较法)解调2DPSK信号。在相位比较法中,要求载波频率为码速率的整数倍,当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中,2DPSK载波频率等码速率的13倍,两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多。2FSK信号的解调方法有:包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。 图4-1 数字解调方框图 (a)2DPSK相干解调(b)2FSK过零检测解调 本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。2DPSK模块内部使用+5V、+12V和-12V电压,2FSK模块内部仅使用+5V电压。图4-1为两个解调器的原理方框图,其电原理图如图4-2所示(见附录)。

中南大学通信原理实验报告

信息科学与工程学院 课程:数字通信原理 题目:通信原理实验报告 专业班级: 学生姓名: 学号:

2017年12月1日

目录 实验一数字基带信号....................................二实验二数字调制......................................十六实验四数字解调与眼图..............................二十三

实验一数字基带信号 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、HDB 3 码的编码规则。 3、掌握从HDB 3 码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB 3 (AMI)编译码集成电路CD22103。 二、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(HDB 3)、整流后的AMI码及整流后的HDB 3 码。 2、用示波器观察从HDB 3 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HDB 3 、AMI译码输出波形。 三、基本原理 本实验使用数字信源模块和HDB 3 编译码模块。 1、数字信源 本模块是整个实验系统的发终端,模块内部只使用+5V电压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-3所示(见附录)。本单元产生NRZ信号,信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。帧长为24位,其中首位无定义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号,实验电路中数据码用红色发光二极管指示,帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码,熄状态表示0码。 本模块有以下测试点及输入输出点: ? CLK 晶振信号测试点 ? BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个) ? FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ? NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点(4个) 图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下: ?晶振CRY:晶体;U1:反相器7404 ?分频器U2:计数器74161;U3:计数器74193;U4:计

《数字通信原理》习题库

《数字通信原理》例题讲解 1、信源编码和信道编码有什么区别?为什么要进行信道编码?解:信源编码是完成A/D转换。 信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码,完成码型变换。 2、模拟信号与数字信号的主要区别是什么? 解:模拟信号在时间上可连续可离散,在幅度上必须连续,数字信号在时间,幅度上都必须离散。 3、某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、?、n、—来传输信息,这四个 2 2 相位是互相独立的。 ⑴每秒钟内0、二、n、—出现的次数分别为500、125、125、250,求此通 2 2 信系统的码速率和信息速率; (2)每秒钟内这四个相位出现的次数都为250,求此通信系统的码速率和信息速率。解:(1) 每秒钟传输1000个相位,即每秒钟传输1000个符号,故 R=1000 Bd 每个符号出现的概率分别为P(0)=丄,P上I=- ,P( n )=- ,P ]=丄,每个符号 2 12 丿8 8 12 丿4 所含的平均信息量为 12 1 3 H(X)=( 1x 1+2X3+丄x2)bit/ 符号=1- bit/ 符号 2 8 4 4 3 信息速率2(1000 x1 )bit/s=1750 bit/s 4 ⑵每秒钟传输的相位数仍为1000,故 R=1000 Bd 此时四个符号出现的概率相等,故 H(X)=2 bit/ 符号 R=(1000 x 2)bit/s=2000 bit/s 4、已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400 bit/s 。 (1) 求此信号的码速率和码元宽度; (2) 将此信号变为四进制信号,求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率解:(1) R=R/log 2M=(2400/log 22)Bd=2400 Bd 1 1 T = = s=0.42 ms R B 2400

数字通信原理实验报告

《数字通信原理与技术》实验报告 学院:江苏城市职业学院 专业:计算机科学与技术 班级: 姓名:___________ 学号: ________

实验一熟悉MATLAB环境 一、实验目的 (1)熟悉MATLAB的主要操作命令。 (2)掌握简单的绘图命令。 (3)用MATLAB编程并学会创建函数。 (4)观察离散系统的频率响应。 二、实验内容 (1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=【1 2 3 4】,B=【3 4 5 6】,求C=A+B,D=A-B,E=A.*B,F=A./B,G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。 (2)用MATLAB实现下列序列: a)x(n)=0.8n 0≦n≦15 b)x(n)=e(0.2+0.3j) 0≦n≦15 c)x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+0.2sin(0.25πn+0.1π) 0≦n≦15 d) 将c)中的x(n)扩展成以16为周期的函数x16(n)=x(n+16),绘出四个周期。 e) 将c)中的x(n)扩展成以10为周期的函数x10(n)=x(n+10),绘出四个周期。 (3) 绘出下列时间函数图形,对x轴、y轴以及图形上方均须加上适当的标注: a)x (t )=sin(2πt) 0≦n≦10s b) x (t)=cos(100πt)sin(πt) 0≦n≦14s 三、程序和实验结果 (1)实验结果: 1、A=[1,2,3,4] B=[3,4,5,6] C=A+B D=A-B E=A.*B F=A./B G=A.^B A =1 2 3 4 B =3 4 5 6 C =4 6 8 10 D =-2 -2 -2 -2 E =3 8 15 24 F =0.3333 0.5000 0.6000 0.6667 G =1 16 243 4096 >> stem(A) >> stem(B) >> stem(C) >> stem(D) >> stem(E) >> stem(F)

数字通信原理题库及答案

全国2010年1月自学考试数字通信原理试题 课程代码:02360 一、单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.人讲话的语声信号为( A) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频信号 2.脉冲编码调制信号为( ) A.模拟信号 B.数字信号? C.调相信号 D.调频信号 3.均匀量化的特点是( A ) A.量化间隔不随信号幅度大小而改变 B.信号幅度大时,量化间隔小 C.信号幅度小时,量化间隔大 D.信号幅度小时,量化间隔小 4.A律13折线压缩特性中的第7段线的斜率是( A ) A.0.5 B.1 C.4 D.16 5.PCM30/32系统中对每路信号的抽样帧频率是( ) A.8kHz B.16kHz C.64kHz D.2048kHz 6.STM—16的一帧的字节数为( D ) A.9×270×l B.9×270×4 C.9×261×16 D.9×270×16 7.PCM30/32系统复帧的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms ? 8.异步复接在复接过程中需要进行( D ) A.码速调整和码速恢复 B.码速恢复 C.编码方式变换 D.码速调整 【同步复接---码速变换;异步复接—码速调整】 9.PCM30/32系统发送帧同步码的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.500sμ D.1ms 10.以下4种传输码型中含有直流分量的传输码型是( D ) 【P183. CMI码也含有直流分量】 A.双极性归零码 B.HDB3码 C.AMI码 D.单极性归零码 11.PCM30/32系统发送复帧同步码的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms 12.对SDH网络同步而言,在SDH网络范围内正常的工作方式是( ) A.伪同步方式 B.准同步方式 C.同步方式 D.异步方式 13.样值为513?,它属于A律13折线的(l=8)( D ) P36

数字通信原理实验一AMI、HDB3编译码实验

数字通信原理 实验报告 实验一AMI、HDB3编译码实验 学院计算机与电子信息学院 专业班级 姓名学号 指导教师 实验报告评分:_______

实验一 AMI、HDB3编译码实验 一、实验目的 了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则,掌握它的工作原理和实验方法。 二、实验内容 1.伪随机码基带信号实验 2.AMI码实验 ① AMI码编码实验 ② AMI码译码实验 ③ AMI码位同步提取实验 3.HDB3编码实验 4.HDB3译码实验 5.HDB3位同步提取实验 6.AMI和HDB3位同步提取比较实验 7.HDB3码频谱测量实验 8.书本上的HDB3码变化和示波器观察的HDB3码变化差异实验 三、基本原理:PCM信号基带传输线路码型 PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式,尽管是采用基带传输方式,但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输,因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量,不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输,为了获得优质的传输特性,一般是将单数性脉冲序列进行码型变换,以适应传输信道的特性。 (一)传输码型的选择 在选择传输码型时,要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。归结起来,传输码型的选择,要考虑以下几个原则: 1.传输信道低频截止特性的影响 在电缆信道传输时,要求传输码型的频谱中不应含有直流分量,同时低频分量要尽量少。原因是PCM端机,再生中继器与电缆线路相连接时,需要安装变压器,以便实现远端供电(因设置无人站)以及平衡电路与不平衡电路的连接。 图1.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用,以保护局内设备。 图1.1变压器的隔离作用 由于变压器的接入,使信道具有低频截止特性,如果信码流中存在直流和低频成分,则

交大通信原理期末考试试卷及答案

班 级 学 号 姓 名

抽样频率为6000Hz,每个样值的量化电平数为64并编为二进制码,假定传输波形为滚降因子为0.2的升余弦波形,则传输合路后10路PCM信号所要求的最小带宽为(a) a) 216kHz b) 432kHz c) 600kHz d) 256kHz 8.下列说法中不正确的是(c) a) 滤波法生成模型可以产生SSB信号 b) 数字键控法模型可以生成2ASK信号 c) 模拟相乘法模型可以生成2FSK信号 d) 相移法生成模型可以生成DSB信号 9.下列关于调制的说法中不正确的是(d) a)调制是按照基带信号的变化规律改变载波某些参数的过程 b)可以采用脉冲串或者数字信号作为载波 c)调制可以分为模拟调制和数字调制 d)调制过程不会改变信号所占频带 10.下列说法中不正确的是(d) a)信道中的噪声是不可避免的 b)信道可以分为狭义信道和广义信道 c)广义信道可以划分为调制信道与编码信道 d)数字信号是时间离散信号 11.PCM系统中,编码的功能是(d) a)二进制信号变为多进制信号 b)幅度连续信号变为幅度离散信号 c)模拟信号变为数字信号 d)多进制信号变为二进制信号 12.若某系统的工作频段为505-1135kHz,采用SSB方式传输具有相同带宽8KHz的模拟基带信号, 则该系统通过FDM复用,在信号复用保护带为0.1KHz时,最多能传输(b)路基带信号 a) 76 b) 77 c) 78 d) 79 13.根据带通抽样定理,如果上截止频率f H=4.2B,其中B为信号带宽,则所需的抽样速率为 (d) a) 8B b) 8.4B c) 2B d) 2.1B 14.如果2PSK信号与QPSK信号具有相同的信息传输速率,下列说法中正确的是(b) a)二者具有相同码元周期 b)2PSK信号符号速率为QPSK信号符号速率的两倍 c)2PSK比QPSK具有更好的频谱效率 d)二者具有相同的信号带宽 15.对最高频率为200Hz的模拟低通信号m(t)进行取样,如果取样速率为500Hz,则接收端要由 抽样后的信号无失真恢复m(t)所需低通滤波器截止频率的最小值为(c) a) 300Hz b) 500Hz c) 200Hz d) 250Hz

华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案(推荐文档)

AMI、HDB3码实验 1、说明AMI码和HDB3码的特点,及其变换原则。 回答: AMI码的特点:1、无直流成分,低频成分也少,高频成分少,信码能量集中在fB/2处; 2、码型有了一定的检错能力,检出单个误码; 3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息,但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。 变换规则:二进码序列中“0”仍编为“0”;而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。 HDB3码的特点:1、无直流成分,低频成分也少,高频成分少,信码能量集中在fB/2处; 2、码型有了一定的检错能力,检出单个误码; 3、可通过全波整流法提取时钟信息。 变换规则:(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码,二进制信号中“1”码,在HDB3码中应交替地成+1和-1码,但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码; (2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码:信码中出现四个连“0”码时,要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码,可正、可负)。这两个取代节选取原则是,使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节,偶数时则选用B00V取代节。 2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同,为什么有这个差别。 回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零,因此输出的HDB3码有5个码位的延时。 3、用滤波法在信码中提取定时信息,对于HDB3码要作哪些变换,电路中如何实现这些变换。 回答:首先,对HDB3码进行全波整流,把双极性的HDB3码变成单极性的归零码,这个在电路上是通过整流二极管实现的;然后,把归零码经晶体管调谐电路进行选频,提取时钟分量;最后,对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。 PCM实验思考题参考答案 1.PCM编译码系统由哪些部分构成?各部分的作用是什么? 回答: 其中,低通滤波器:把话音信号带宽限制为3.4KHz,把高于这个频率的信号过滤掉。

数字通信原理(附答案)[1]

1、已知一个4进制信号的码元速率为4800波特,则其对应的信息速率是( C ) A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s 2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是( C ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、样值为301△,它属于A律13折线的( B ) A.第5量化段 B.第6量化段 C.第7量化段 D.第8量化段 4、在同一条链路上可传输多路信号,利用的是各路信号之间的( B ) A. 相似性 B.正交性 C. 一致性 D. 重叠 5、在光纤中采用的多路复用技术是( C ) A.时分复用 B. 频分复用 C.波分复用 D. 码分复用 R=( ), 信1、在4进制系统中,每秒钟传递1000个4进制符号,此系统的码元速率 B R( ).( A ) 息速率 b A.1000Bd,2000b/s B.2000Bd,2000b/s C. 2000Bd,1000b/s D. 1000Bd,1000b/s 2、满足抽样定理时低通型信号的抽样频率应选为( D ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、设模拟信号s(t)的幅度在[-2,2]v内均匀分布,对它进行奈奎斯特速率抽样,并均匀量化后, 编为2进制码。量化间隔为1/64v,需要多少量化电平数?( D ) A.64 B.128 C.192 D.256 4、消息码为:1010001110001,对应的AMI码为:( A ) A. +10-1000+1-1+1000-1 B. +10-00000-1+1000-1 C. -10+1000+1-1+1000-1 D. +10+1000-1-1+1000+1 5、PCM30/32的二次群速率为( B ) A.64 kb/s B.8.448Mb/s C.384kb/s D.2.048Mb/s 2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是( C ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、均匀量化的PCM系统中,编码位数每增加1位,量化信噪比可增加( C )dB. A.2 B. 4 C. 6 D. 8 4、绝对码为:10010110,对应的相对码为:( B ) A. 10100101 B.11100100 C. 11100110 D. 11000110 5、SDH采用的数字复接方法一般为( B ) A.异步复接 B.同步复接 C.异步复接或同步复接 D.以上都不是 1、出现概率越__小__ 的消息,其所包含信息量越大; 2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、_量化 _和编码; 3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接; 4、为了减小相干载波的稳态相位误差,应减小带通滤波器带宽和增大锁相环的增益; 5、分组码(n,k)的编码效率为_ k/n ; 1、衡量数字通信系统可靠性的主要指标是___差错率; 2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、量化和编码; 3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接;

《数字通信原理》习题解答

《数字通信原理》习题解答 第1章概述 1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 答:模拟信号的特点是幅度连续;数字信号的特点幅度离散。 1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。答:信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号,即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号,即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答:数字通信的特点是: (1)抗干扰性强,无噪声积累; (2)便于加密处理;

(3)采用时分复用实现多路通信; (4)设备便于集成化、微型化; (5)占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累? 答:对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号,所以说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。 答:符号速率为 Bd N 661010 1 1=== -码元时间 信息传输速率为 s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=?=?== 1-6 接上例,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。 答:76 105.210 221 )()(-?=??== N n P e 传输总码元发生误码个数

1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024,可传输 s kbit /2048的比特率,试问其频带利用率为多少Hz s bit //? 答:频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//3 3 =??==(频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势是什么? 答:数字通信技术目前正向着以下几个方向发展:小型化、智能化,数字处理技术的开发应用,用户数字化和高速大容量等。 第2章 数字终端编码技术 ——语声信号数字化 2-1 语声信号的编码可分为哪几种? 答:语声信号的编码可分为波形编码(主要包括PCM 、ADPCM 等)、参量编码和混合编码(如子带编码)三大类型。 2-2 PCM 通信系统中A /D 变换、D /A 变换分别经过哪几步? 答:PCM 通信系统中A /D 变换包括抽样、量化、编

数字通信原理复习题集

数字通信原理复习题 单项选择题 1.数字通信相对于模拟通信最显著的特点是( B )。 A .占用频带小 B.抗干扰能力强 C .传输容量大 D.易于频分复用 2.以下属于数字信号是( D )。 A .PAM 信号 B.PDM 信号 C .PPM 信号 D.PCM 信号 3.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于频带传输方式的是( C )。 A .PAM 传输方式 B .PCM 传输方式 C .PSK 传输方式 D .⊿M 传输方式 4.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于基 带传输方式的是( B )。 A .PSK 传输方式 B .PCM 传输方式 C .QAM 传输方式 D .SSB 传输方式 5.以下属于码元速率单位的是( A )。 A .波特 B .比特 C .波特 /s D .比特/s 6.PCM30/32系统发送复帧同步码的周期是( D ) A .125s μ B.250s μ C .1ms D.2ms 7.PCM30/32系统发送1帧同步码的周期是( A ) A .125s μ B.250s μ C .1ms D.2ms 8.人讲话的语声信号为( A ) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频 信号 9.调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响, 其结果是对数字信号带来( B )。 A .噪声干扰 B .码间干扰 C .突发干扰 D .噪声干扰和突发干扰 10.连续信道的信道容量将受到“三要素”的限制, 其“三要素”是( B )。 A .带宽、信号功率、信息量 B .带宽、 信号功率、噪声功率谱密度 C .带宽、信号功率、噪声功率 D .信息量、 带宽、噪声功率谱密度 11.以下不能无限制地增大信道容量的方法是 ( D )。 A .无限制提高信噪比 B .无限制减小噪声 C .无限制提高信号功率 D .无限制增加带宽 12.根据香农公式以下关系正确的是( A )。 A .信道容量一定,信道的带宽越宽信噪比的要求 越小; B .信道的容量与信道的带宽成正比; C .信道容量一定,信道的带宽越宽信噪比的要求越高; D .信道的容量与信噪比成正比。 13.以下不属于线性调制的调制方式是( D )。 补:非线性调制:频率调制FM ,相位调制PM A .AM B.DSB C .SSB D.FM 14.设某传输码序列为+1-10000+100-1+100-1+100-1,该传输码属于( D )。 A .RZ 码 B .HDB3码 C .CMI 码 D .AMI 码 15.设某传输码序列为+1-100-1+100+1-1000-1+100-1,该传输码属于( C )。 A .AMI 码 B.CMI 码 C .3HD B 码 D.RZ 码 16.我国PCM 数字设备间的传输接口码型是( B )。 A .AMI 码 B .HDB3码 C .NRZ 码 D .RZ 码 17.以下数字码型中,不具备一定的检测差错能力码为( A )。 A .NRZ 码 B .CMI 码 C .AMI 码 D .HDB3码 18.以下可以消除或减小码间干扰方法是( B )。 A .自动增益控制技术 B.均衡技术 C .最佳接收技术 D.量化技术 19.在数字基带传输系统中,以下不能消除码间干扰 系统传输特性为( C )。 A .理想低通特性 B .升余弦特性 C .匹配滤波特性 D .线性滚 降特性 20.观察眼图应使用的仪表是( C )。 A .频率计 B .万用表 C .示波器 D .扫频仪 21.三种数字调制方式之间,其已调信号占用频带的 大小关系为( C )。 A .2ASK= 2PSK= 2FSK B.2ASK= 2PSK >2FSK C .2FSK >2PSK= 2ASK D.2FSK > 2PSK >2ASK 22.在数字调制技术中,其采用的进制数越高,则 ( C )。 A .抗干扰能力越强 B.占用的频带越宽 C .频谱利用率越高 D.实现越简单 23.在误码率相同的条件下,三种数字调制方式之间 抗干扰性能好坏的关系为( B )。

数字通信原理试卷及答案.

数字通信原理试卷一 一、填空题(每题3分) 1、通信的目的是_______ 或________ 信息。 2、通信方式有两种基本形式,即________通信和_______ 通信。 3、数字通信在____________和____________上均是离散的。 4、某一数字信号的符号传输速率为1200波特(Bd),若采用四进制传输,则 信息传输速率为___________。 5、设信道的带宽B=1024Hz,可传输2048 bit/s的比特率,其传输效率η=_________。 6、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为________信号,直接传输这种 信号称为___________。 7、目前最常用的多路复用方法为________复用和_______复用。 8、由于噪声的干扰可能使帧同步码出现误码,我们将这种情况称为_____________。 9、一般PCM(脉冲编码调制)的帧周期为__________。 10、PCM30/32制式中一复帧包含有_____帧,而每一帧又包含有_____个路时 隙,每一路时隙包含有______个位时隙。 一、1、交换、传递;2、基带传输、频带传输;3、幅度、时间;4、2400b/s 5、2b/s/hz; 6、数字、基带; 7、频分、时分; 8、假失步; 9、125 us 10、16 32 8 二、选择题(每题2分)二、1、a ;2、b ;3、c ;模拟信号的特点为: (a) 幅度为连续(b) 时间域上全有值 (c) 幅度连续,时间间断(d) 幅度离散 1、数字基带信号为: (a) 基础信号(b)完成了模数变换后的信号 (c) 频带搬以后的信号(d)仅为和值的信号 2、量化即 (a) 对样值进行定量(b) 在时间域上进行离散化 (c) 将信号样值幅度变换为有限个离散值 (d)将样值幅度分层为无限个值

数字通信原理与技术报告(4ASK和4PSK)

4PSK和4ASK的MATLAB仿真 一、实验目的: 学会利用MATLAB软件进行4PSK和4ASK调制的仿真。通过实验提高学生实际动手能力和编程能力,为日后从事通信工作奠定良好的基础。 二、实验内容:利用MATLAB软件编写程序,画出4PSK和4ASK图形,进一步了解4PSK和4ASK调制的原理。 (1)设二进制数字序列为0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0,编程产生4PSK调制信号波形。 (2)设二进制数字序列为1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1,编程产生4ASK调制信号波形。 三、程序和实验结果: (1)4PSK程序 clf clc clear T=1; M=4; fc=1/T; N=500; delta_T=T/(N-1); input=[0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0] input1=reshape(input,2,7) t=0:delta_T:T for i=1:7 hold on if input1([1 2],i)==[0;0] u=cos(2*pi*fc*t);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[1;0] u=cos(2*pi*fc*t+2*pi/M);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[1;1] u=cos(2*pi*fc*t+4*pi/M);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[0;1] u=cos(2*pi*fc*t+6*pi/M);plot(t,u) end t=t+T end grid hold off 实验结果:

通信原理数字锁相环实验

通信原理实验报告三数字锁相环实验

实验3数字锁相环实验 一、实验原理和电路说明 在电信网中,同步是一个十分重要的概念。同步的种类很多,有时钟同步、比特同步等等,其最终目的使本地终端时钟源锁定在另一个参考时钟源上,如果所有的终端均采用这种方式,则所有终端将以统一步调进行工作。 同步的技术基础是锁相,因而锁相技术是通信中最重要的技术之一。锁相环分为模拟锁相环与数字锁相环,本实验将对数字锁相环进行实验。 图2.2.1 数字锁相环的结构 数字锁相环的结构如图2.2.1所示,其主要由四大部分组成:参考时钟、多模分频器(一般为三种模式:超前分频、正常分频、滞后分频)、相位比较(双路相位比较)、高倍时钟振荡器(一般为参考时钟的整数倍,此倍数大于20)等。数字锁相环均在FPGA内部实现,其工作过程如图2.2.2所示。

T1时刻T2时刻T3时刻T4时刻 图2.2.2 数字锁相环的基本锁相过程与数字锁相环的基本特征 在图2.2.1,采样器1、2构成一个数字鉴相器,时钟信号E、F对D信号进行采样,如果采样值为01,则数字锁相环不进行调整(÷64);如果采样值为00,则下一个分频系数为(1/63);如果采样值为11,则下一分频系数为(÷65)。数字锁相环调整的最终结果使本地分频时钟锁在输入的信道时钟上。 在图2.2.2中也给出了数字锁相环的基本锁相过程与数字锁相环的基本特征。在锁相环开始工作之前的T1时该,图2.2.2中D点的时钟与输入参考时钟C没有确定的相关系,鉴相输出为00,则下一时刻分频器为÷63模式,这样使D点信号前沿提前。在T2时刻,鉴相输出为01,则下一时刻分频器为÷64模式。由于振荡器为自由方式,因而在T3时刻,鉴相输出为11,则下一时刻分频器为÷65模式,这样使D点信号前沿滞后。这样,可变分频器不断在三种模式之间进行切换,其最终目的使D点时钟信号的时钟沿在E、F时钟上升沿之间,从而使D点信号与外部参考信号达到同步。 在该模块中,各测试点定义如下: 1、TPMZ01:本地经数字锁相环之后输出时钟(56KHz) 2、TPMZ02:本地经数字锁相环之后输出时钟(16KHz) 3、TPMZ03:外部输入时钟÷4分频后信号(16KHz) 4、TPMZ04:外部输入时钟÷4分频后延时信号(16KHz) 5、TPMZ05:数字锁相环调整信号 二、实验仪器 1、J H5001通信原理综合实验系统一台

数字通信原理实验一、二、四报告

中南大学 数字通信原理实验报告

目录 实验一:数字基带信号 (3) 实验二:数字调制 (7) 实验四:数字调解和眼图 (11)

实验内容:实验一、实验二、实验四 实验一:数字基带信号 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、HDB 3 码的编码规则。 3、掌握从HDB 3 码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB 3 (AMI)编译码集成电路CD22103。 二、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(HDB 3)、整流后的AMI码及整流后的HDB 3 码。 2、用示波器观察从HDB 3 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HDB 3 、AMI译码输出波形。 三、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置的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HDB 3 编译单元的各种波形。

数字通信原理试卷

数字通信原理试卷七 一、填空题(每空2分) 1、已学过的多路复用的方法有__________和______________。 2、信息出现的概率越小,则包含的信息越____________,某消息的概率为1/32,其信息为____________比特。 3、带宽为1024KHz的信道,可传输2048Kb/s的比特率,则其传输的效率为___________。 4、某一数字信号的RB=1200波特,若采用四进制传输,则其传输的速率为___________。 5、PCM信号需要用模拟信号经过__________、_____________、___________变化获得。 6、信源编码的两大任务为_____________和_______________。 7、为了改善小信号的信噪比,量化方法为_____________。 8、A律13折线压缩特性中,将归一化的输入电压在第一象限内分成________个大段,每个大段内又分成_______个等分。 9、差值编码(DPCM)技术是一种利用信号的相关性来进行信号压缩,其样值传输码位为_______bit,码速率为____________,其频带占用为________________。 10、用眼图法观察码间干扰,当无码间干扰时,眼图张开的程度___________。 11、30/32PCM信号系统中,同一信道中可传输________路话数,帧周期为___________,每帧路时隙数为______________,路时隙宽度为___________,码元时隙为_____________。每个路时隙的比特数为_____________,每复帧的帧数为_____________。 12、理论上数字基带系统的最高频带利用率为_____________B/HZ。 二、选择题(每题3分) 1、若模拟信号频谱为0~4KHZ,则不产生折叠噪声的理想最低抽样频率为_____________ KHZ。 A、6 B、8 C、10 D、4 2、DPCM的提出主要基于___________的考虑。 A、电路实现简易 B、减小传码率,压缩频带

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