实验二基带信号的常见码型变换实验
基带信号的常见码型实验代码
基带信号的常见码型实验代码引言随着通信技术的发展和应用的普及，基带信号的处理变得越来越重要。
在通信领域中，基带信号是指未经过调制的信号，是数字数据或模拟信号的直接表达。
基带信号的常见码型是指在数字通信中常用的信号编码方式。
本文将详细探讨基带信号的常见码型实验代码。
1. 基带信号概述基带信号是指信号通过低通滤波器之后的信号。
它是一种携带有用信息的波形信号，可以表示为一个成对的实数或复数函数。
基带信号常用于数字通信系统中的数据传输和调制解调过程。
2. 基带信号的编码方式基带信号的编码方式有很多种，其中常见的包括：2.1 单极性非归零码（Unipolar Non-Return-to-Zero，UNRZ）单极性非归零码是一种简单的基带信号编码方式。
它的特点是使用一个电平表示数据位，0表示低电平，1表示高电平。
UNRZ码的优点是编码简单，缺点是抗干扰能力较差。
2.2 双极性非归零码（Bipolar Non-Return-to-Zero，BNRZ）双极性非归零码是一种使用正负电平表示数据位的基带信号编码方式。
它的特点是0表示低电平，1表示正负两种高电平。
BNRZ码的优点是抗干扰能力较好，缺点是在传输过程中可能产生直流分量。
2.3 单极性归零码（Unipolar Return-to-Zero，URZ）单极性归零码是一种使用正电平和零电平表示数据位的基带信号编码方式。
它的特点是每个数据位的中间位置都有一个归零点，以实现数据位的识别。
URZ码的优点是抗干扰能力较好，缺点是传输速率较低。
2.4 曼彻斯特编码（Manchester Coding）曼彻斯特编码是一种使用电平转变来表示数据位的基带信号编码方式。
它的特点是每个数据位都包含一个电平转变，0表示电平下降，1表示电平上升。
曼彻斯特编码的优点是时钟恢复容易，缺点是带宽利用率较低。
3. 基带信号码型实验代码为了实现基带信号的编码方式，我们可以使用编程语言编写相应的实验代码。
码型变换实验
通信原理实验码型变换实验一、实验目的1.了解几种常用的数字基带信号.2.掌握常用数字基带传输码型的编码规则.3.掌握常用CPLD实现码型变换的方法.二、实验内容1．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB2．观察全0码或全1码时各码型波形。
3．观察HDB3码、AMI码、BNRZ码正、负极性波形。
4．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。
5.自行设计码型变换电路，下载并观察输出波形。
三、实验器材1．信号源模块2．码型变换模块3．20M双踪示波器一台4．频率计（可选）一台5．连接线若干四、实验步骤1．将信号源模块、码型变换模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2．插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别桉下两个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED001、LED002、D900、D901发光，按一下信号源模块的复位键，两个模块均开始工作。
3．将信号源模块的拨码开关SW101、SW102设置为00000101 00000000，SW103、SW104 、SW105 设置为01110010 00110000 00101010。
按实验一的介绍，此时分频比千位、十位、个位均为0，百位为5，因此分频比为500，此时位同步信号频率应为4KHz。
观察BS、FS、2BS、NRZ各点波形。
4．分别将信号源模块和码型变换模块上以下四组输入/输出接点用连接线连接：BS与BS、FS与FS、2BS与2BS、NRZ与NRZ。
观察码型变换模块上其余各点波形。
5．任意改变信号源模块上的拨码开关SW103、SW104、SW105的设置，以信号源模块的NRZ码为内触发源，用双踪示波器观察码型变换模块各点波形。
6．将信号源模块上的拨码开关SW103、SW104、SW10全部拨为1或全部拨为0，观察码型变换模块各点波形。
基带信号常用码型转换
通信原理大作业用matlab仿真1.幅频失真S(t)=sint+1/3sin3t,S’(t)=sint+sin3t;相频失真S(t)=sint+1/3sin3t,S’(t)=sin(t+2pi)+1/3sin(3t+3pi).程序：x=0:pi/20:3*pi;y1=sin(x)+(sin(3*x))/3;y2=sin(x)+sin(3*x);y3=sin(x+2*pi)+(sin(3*x+3*pi))/3;figure(1)plot(x,y1);hold onplot(x,y2,'r-');legend('S(t)=sint+1/3sin3t','S(t)=sint+sin3t')figure(2)plot(x,y1);hold onplot(x,y3,'r-');legend('S(t)=sint+1/3sin3t','S(t)=sin(t+2*pi)+1/3sin(3t+3*pi)')幅频失真相频失真2. 将输入的一串0,1编码1） 转换成AMI 码 2） 转换成HDB3码 3） 转换成双相码 4） 转换成Miller 码 5） 转换成CMI 码 总流程开始输入数组依次显示五种码形结束转换成AMI 码转换成CMI码转换成HDB3码转换成双相码转换成Miller码转化成五种码具体流程思路：数组xn 中0保持不变；并统计1个数，当为偶数1保持不变；当为奇数1变换为-1 1) 转换成AMI 码 nono no得到数组xnXn （i ）是否=1num=num+1num 是否为偶数 得到数组xn 长度k i=1; num=0yn(i)=xn(i)yn(i)=xn(i)yn(i)= -xn(i)i 是否=k 得到数组yn i=i+12) 转换成HDB3码 思路：在AMI 码基础上1. 当出现第一个四个连0 时v=前一个非0数2. 当出现四个连0，v 和-v 交替出现3. 判断破坏脉冲是否成立，如果不成立四个连0的第一个0做相应变换（即添加B ） 以后的1也要取负得到v(1)是否是得到数组yni=1yn （i ）是否=0 num=num+1 num=0num 是否=4v=yn(i-4)否否否 否否得到数组yn i=1 sign=1 num=0yn （i ）是否=0num=num+1num 是否=4yh(i)=v(sign)sign 是否为偶数 yh(i)= -v(sign)yh(i)是否=yh(i-4) yh(i-3)=yh(i) yh(i:k)=Yh(i:k )i 是否=k 得到数组yhi=i+13) 转换成双相码思路:1．当出现0转换为01 2．当出现1转换为10；nono得到数组xn得到数组xn 长度kys(2i-1)=0;ys(2i-2)=1Xn(i)是否=0i=1ys(2i-1)=1;ys(2i-2)=0i 是否=k 得到数组ys i=i+14) 转换成密勒码 思路：1．当第一个数出现1时转换成10；否则转换为002．以后当出现1时对应的第一个码不变，第二个变化；当出现一个0对应的两个码元都不变；出现连0对应的两个码元都变化。
(一)码型变换实验
实验一码型变换实验一、实验目的1. 了解几种常用的数字基带信号。
2. 掌握常用数字基带传输码型的编码规则。
3. 掌握常用CPLD实现码型变换的方法。
二、实验内容1. 观察NRZ码、RZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码的波形。
2. 观察全0码或全1码时各码型波形。
3. 观察HDB3码、AMI码的正、负极性波形。
4. .观察NRZ码、RZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。
5. 自行设计码型变换电路，下载并观察波形。
三、实验器材1. 信号源模块2. ⑥号模块（码型变换）3. ⑦号模块（载波同步）4. 20M双踪示波器5. 连接线（若干）四、实验原理（一）基本原理1、数字通信中,有些场合可不经过载波调制解调而让基带信号直接进行传输。
例如，市区内利用电传机直接电报通信，或者利用中继长距离直接传输PCM 信号等。
这种不使用载波调制装置而直接传送基带信号的系统,称为基带传输系统。
它的基本结构如图1所示:图1 基带传输系统基本结构结构说明：（1）信道信号合成器：产生适合于信传输的基带信号。
（2）信道可以是允许基带信号通过的媒质，如能通过从直流到高频的有线线路。
（3）接收滤波器：用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰。
（4）抽样判决器：在噪声背景下判定与再产生基带信号。
2、基带调制与解调（1）数字基带调制器：把数字基带信号变换成基带信号传输的基带信号。
（2）基带解调器器：把信道基带信号变换成原始数字基带信号。
（3）对传输用的基带信号的主要要求（4）对代码：将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；（5）对码型的电波形：电波形适宜于在信道中传输。
（二）编码规则1、NRZ码NRZ (Noreturn-To-Zero)码，全称是单极性不归零码，在这种二元码中用高电平和低电平（这里为零电平）分别表示二进制信息“1”和“0”，在整个码元期间电平保持不变。
例如图2：图2 NRZ码2、RZ码RZ (Return-To-Zero)码,全称是单极性归零码，与NRZ码不同的是，发送“1”时在整个码元期间高电平只持续一段时间，在码元的其余时间内则返回到零电平。
基带传输常用码型及基带信号频谱实验
基带传输常用码型及基带信号频谱实验一、实验目的1、熟悉通信基带信号功率谱基本原理2、熟悉SYSTEMVIEW软件的信号谱分析应用3、掌握使用SYSTEMVIEW软件生成最常用基带信号与数字双相传输码的基本方法二、实验原理：1、数字基带信号的频谱特性数字基带信号是随机的脉冲序列，只能用功率谱来描述它的频谱特性。
研究好数字基带信号的功率谱，就可以了解信号带宽，有无直流分量，有无定时分量。
这样才能选择匹配的信道，确定是否可提取定时信号。
经过合理假设下的严格数学推导，可以得到以下主要结论：（1）随机脉冲序列功率谱包括连续谱和离散谱；（2）单极性信号中有无离散谱取决于矩形脉冲的占空比，归零信号中有定时分量。
不归零信号中无定时分量。
0、1等概的双极性信号没有离散谱，即同时没有直流分量和定时分量。
（3）随机序列的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数G1(f)或G2(f)，通常以谱的第一个零点作为矩形脉冲的近似带宽，它等于脉宽τ的倒数。
2、传输系统发射与信道部分的基本结构如图2—1所示。
如果系统直接传送基带信号，称之为基带传输系统。
图2—1在基带传输系统中，系统的输入是数字基带信号，它不一定适合直接在信道中传输。
信道信号形成器的作用就是把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决。
称此信号形成器为数字基带调制器；与此对应的，在接收端将信道基带信号变换成原始数字基带信号，称之为基带解调器。
3、数字基带调制器中的波形变换与码型变换在数字基带调制器中，波形变换后传输电波形常见的有矩形脉冲、三角波、高斯脉冲和升余弦脉冲波形等。
最常用的是矩形脉冲波形，正如我们在前面通原软件实验一中介绍的几种波形。
上述各种波形在传输中都得到了实际应用。
在数字基带调制器中，码形变换后的传输码结构应具有下列主要特性：无直流分量，且低频分量少；便于提取定时信息；高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰；不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；具有内在的检错能力；编译码设备要尽可能简单，等等。
实验二码型变换实验
实验二码型变换实验【实验目的】使学生了解双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码以及曼彻斯特码的编码原理；能够通过matlab产生相应的编码；比较四种编码之间的区别。
【实验器材】装有matlab软件的计算机一台【实验原理】1.使用matlab函数wave_gen来产生代表二进制序列的波形,函数wave_gen的格式是： wave_gen(二进制码元,‘码型’,rb)此处二进制码元指的是打算编码的序列；码型可以通过helpwave_gen命令进行查看；rb是二进制码元速率,单位为比特/秒（bps）。
2．命令helpwave_gen可以查看码型的种类。
'unipolar_nrz''unipolar_rz''polar_nrz''polar_rz''bipolar_nrz''bipolar_rz''manc hester''triangle''nyquist''duobinary''mod_duobinary'其中'unipolar_nrz'为单极性不归零码；'unipolar_rz'为单极性归零码；'polar_nrz'和'polar_rz'分别为双极性不失效码点和双极性失效码；'manchester'为曼彻斯特编码；3．waveplot(x)为波形产生函数，表明编码后的波形；【实验内容与步骤】>>b=[101011];采用rb=1000bps的单极性不失效码产生代表b的波形且表明波形x，核对图2-1：>>x=wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);>>waveplot(x)（2）用如下码型重复步骤（1）（提示信息：可以键入“helpwave_gen”去以获取协助），并作出适当的记录：a双极性不归零码b单极性归零码c双极性失效码d曼彻斯特码(manchester)【实验现象记录】1)输出命令：x=wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);waveplot(x);产生的单极性不失效码的波形，并记录；2)输出命令：x=wave_gen(b,‘unipolar_rz’,1000);waveplot(x);产生的单极性失效码点的波形，并记录；3)输出命令：x=wave_gen(b,‘polar_nrz’,1000);waveplot(x);产生的双极性不失效码点的波形，并记录；4)输出命令：x=wave_gen(b,‘polar_rz’,1000);waveplot(x);产生的双极性失效码点的波形，并记录；5)输出命令：x=wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000);waveplot(x);产生的曼彻斯特编码的波形，并记录。
基带信号的常见码型实验代码
基带信号的常见码型实验代码基带信号的常见码型实验代码基带信号是指没有经过调制的信号，通常是模拟信号。
在数字通信中，为了传输数字信息，需要将数字信号转换成基带信号，并进行调制。
常见的基带码型有矩形脉冲、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、Miller编码等。
本文将介绍这些基带码型的实验代码。
1. 矩形脉冲矩形脉冲是一种最简单的基带码型，其波形为一段宽度为T的方波。
在MATLAB中，可以使用以下代码生成矩形脉冲：t = linspace(0, 1, 1000);x = square(2*pi*t);其中linspace函数用于生成0到1之间1000个等间距的数值，square函数用于生成矩形波。
2. 曼彻斯特编码曼彻斯特编码是一种常用的基带码型，其波形由两个相反极性的方波组成。
在MATLAB中，可以使用以下代码生成曼彻斯特编码：t = linspace(0, 1, 1000);x = zeros(1, length(t));for i=2:length(t)if sin(4*pi*t(i)) > sin(4*pi*t(i-1))x(i) = 1;elsex(i) = -1;endend其中，使用sin函数生成一个频率为4Hz的正弦波，并通过比较相邻两个时刻的正弦值来确定输出的方向。
3. 差分曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码是一种改进的曼彻斯特编码，其波形由两个相反极性的方波组成，但是在每个位周期的中间点处发生变化。
在MATLAB 中，可以使用以下代码生成差分曼彻斯特编码：t = linspace(0, 1, 1000);x = zeros(1, length(t));for i=2:length(t)if sin(4*pi*t(i)) > sin(4*pi*t(i-1))if i > length(t)/2x(i) = -x(i-1);elsex(i) = x(i-1);endelseif i > length(t)/2x(i) = x(i-1);elsex(i) = -x(i-1);endendend其中，通过比较相邻两个时刻的正弦值来确定输出的方向，并在每个位周期的中间点处发生变化。
码型变换实验报告
码型变换实验报告
码型变换实验报告是描述使用码型变换所获得的结果的一种实验报告，码型变换实验报告中包含了码型变换的具体步骤、新码的性能分析以及使用码型变换的目的等内容。
码型变换是指在一定的时间内，对已有的码信号进行改变，使其适应新的传输或接收系统等要求，并能够较好地传输数据信号。
为了使码型变换有效，必须先理解该码的特性，然后根据码的特性和新系统的要求，进行合理的变换。
一般情况下，码型变换实验报告将提供一下内容：
第一，码型变换的目的：码型变换的目的是根据新的系统要求，对原有的码型进行变换，以提高系统的性能。
第二，码型变换的步骤：码型变换的具体步骤一般有以下几步：（1）研究原有码制，弄清其特性；（2）根据新的系统要求，挑选最佳的码型；（3）对原有码信号进行码型变换；（4）测试新的码的性能，比较原有码的性能，以确定新码的性能提升情况；（5）将新码应用到新系统中。
第三，新码的性能分析：新码的性能比原码的性能有所提升，但具体提升情况应根据新码的特性和新系统的要求进行分析，以确定新码的性能提升情况。
第四，结论：实验结果表明，码型变换能够有效改善系统的性能，而且能够满足新系统的要求。
通过上述内容，可以看出，码型变换实验报告主要用于描述使用码型变换所获得的结果，包括码型变换的具体步骤、新码的性能分析以及使用码型变换的目的等内容。
码型变换实验报告的作用在于帮助研究者清楚地了解码型变换的效果，为采用码型变换提供科学的依据。
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课程名称通信原理
实验序号实验2
实验项目基带信号的常见码型变换实验
实验地点综B702
实验学时 2 实验类型验证性
指导教师刘瑶实验员刘桂英
专业 _15电子信息工程___ 班级 2
学号2015864205 姓名何小仙
2017年10月27日
成绩:
教
师
评
语
一、实验目的及要求
1.熟悉RZ、BNRZ、BRZ、CMI、曼彻斯特、密勒、PST码型变换原理及工作过程;
2.观察数字基带信号的码型变换测量点波形。
五、测试/调试及实验结果分析
1、RZ(单极性归零码)
(1)将4SW02设置为“10000”,选择RZ(单极性归零码)模式;
(2)用示波器同时观测4P01与4TP01,观察码型变换前的基带数据与码型变换后的数据。
RZ(单极性归零码)波形分析:由实验结果可知,单极性归零码的波形中,电脉冲的宽度小于码元宽度,每个有电脉冲在小于码元长度的内总要回到零电平,所以称为归零码,单极性归零码可以直接提取定时信息,仍然含有直流成分。
2、BNRZ(双极性不归零码)
(1)将4SW02设置为“10001”,选择BNRZ(双极性不归零码)模式;
(2)用示波器同时观测4P01与4TP01,观察码型变换前的基带数据与码型变换后的数据。
(变换后有一个码元的延时)
BNRZ(双极性不归零码)波形分析:由实验结果可知,在双极性不归零码的波形中,二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正、负电平表示,由于它就是幅度相等的极性相反的双极性波形,故当二进制代码“1”与“0”等概出现时无直流分量。
3、BRZ(双极性归零码)
(1)将4SW02设置为“10010”,选择BRZ(双极性归零码)模式;
(2)用示波器同时观测4P01与4TP01,观察码型变换前的基带数据与码型变换后的数据。
(变换后有一个码元的延时)
BRZ(双极性归零码)波形分析:由实验结果可知,在双极性归零码的波形中,它兼有双极性与不归零性波形的特点,二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正、负电平表示,且每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。
4、CMI码
(1)将4SW02设置为“10011”,选择CMI码模式;
(2)记录由4SW01设置的8bit基带数据,根据教材理论写出对应的CMI编码;
(3)用示波器同时观测4P01与4TP01,观察码型变换前的基带数据与码型变换后的数据,并与理论编码进行对比验证。
(变换后有一个码元的延时)
CMI码波形验证:CMI码就是传号反转码的简称,与曼彻斯特码类似,也就是一种双极性二电平码,其编码规则: “1”码交替的用“11“与”“00”两位码表示; “0”码固定的用“01”两位码表示。
当4SW01(8bit码型变换前的基带数据)为11010010,根据CMI编码编码规则,码型变换后的数据为:11 00 01 11 01 01 00 01,其波形与实验结果波形一致。
5、曼彻斯特码
(1)将4SW02设置为“10100”,选择曼彻斯特码模式;
(2)记录由4SW01设置的8bit基带数据,根据教材理论写出对应的CMI编码;
(3)用示波器同时观测4P01与4TP01,观察码型变换前的基带数据与码型变换后的数据,并与理论编码进行对比验证。
(变换后有一个码元的延时)
曼彻斯特码波形验证:曼彻斯特码又称为数字双相码,它用一个周期的正负对称方波表示“0”,而用其反相波形表示“1”。
编码规则之一就是:“0”码用“01”两位码表示,“1”码用“10”两位码表示。
当4SW01(8bit基带数据)的值为0,根据曼彻斯特码编码规则,码型变换后的数据为:10 10 10 10 01 01 01 01,其波形与实验结果波形一致。
6、密勒码
(1)将4SW02设置为“10101”,选择密勒码模式;
(2)记录由4SW01设置的8bit基带数据,根据教材理论写出对应的CMI编码;
(3)用示波器同时观测4P01与4TP01,观察码型变换前的基带数据与码型变换后的数据,并与理论编码进行对比验证。
(变换后有一个码元的延时)
密勒码波形验证:密勒码又称延迟调制码,它就是双向码的在一种变形。
编码规则就是:“0”码则根据情情况选择用“00”或“11”表示。
“1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示,即用“10”或“01”表示。
当4SW01(8bit基带数据)的值为11110000,根据密勒码编码规则,码型变换后的数据为:10 10 10 10 00 00 00 00,其波形与实验结果波形一致。
六、实验结论与体会。