码型变换实验
通信原理实验报告3码型变换实验第6组
通信原理实验报告班级: 组号:0６时间：20１5/11/1２成员:学号:实验三码型变换实验一、实验目的1、了解数字基带传输的常用码型。
２、掌握BPH、CMI、AＭI、HDB３四种典型传输码型的编码规则。
二、实验内容1、BPH码变换与反变换。
2、CＭI码变换与反变换。
3、ＡＭI码变换与反变换。
4、HDB3码变换与反变换。
三、实验仪器1、信号源模块一块2、码型变换模块一块3、20M双踪示波器一台四、实验步骤(若码型太长,示波器单张图片无法清晰显示，可调整至2~３张图片记录)1、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮,两个模块均开始工作。
(注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线)2、信号源模块的NRZ码型选择SW01~SW03拨码开关依次设置成本组同学的学号尾数的二进制码，例：陈欢，陈金洪，陈景鹏同学学号尾数是1，2,3,则他们SW01~SW03拨码开关依次设置成0000 0001，０00０0010，000０0０11B。
码速率选择拨码开关SW04、SW05设置为ＮRZ码速率为６Kbｐｓ。
3、实验连线如下：信号源模块码型变换模块“编码输入”NRZ————————NRZBＳ—————————BS２ＢS—————————2ＢS码型变换模块“编码输出”码型变换模块“解码输入”单极性码————————单极性码位同步—————————位同步双极性码————————双极性码4、ＢＰＨ码变换与反变换（１）码型变换模块的“码型选择”拨码开关ＳＷ0１拨为100０（BPH）。
(２)示波器双踪观测编码输入“NRＺ”与编码输出“单极性码”测试点，并记录图片为图１。
（3）示波器双踪观测编码输入“ＮRZ”与解码输出“NRＺ”，并记录图片为图2。
5、ＣＭI码变换与反变换(１）码型变换模块的“码型选择”拨码开关SW０１拨为0１00（CMＩ）。
hdb3码型变换实验实验报告
hdb3码型变换实验实验报告
HDB3码型变换实验实验报告
实验目的：
本实验旨在通过实际操作，掌握HDB3码型变换的原理和方法，加深对数字通信中编码技术的理解。
实验内容：
1. 确定HDB3编码规则：根据HDB3编码规则，对给定的数字信号进行编码。
2. 实验设备：使用数字通信实验箱和示波器等设备进行实验。
3. 实验步骤：
a. 将数字信号输入到实验箱中。
b. 根据HDB3编码规则，对数字信号进行编码。
c. 通过示波器观察编码后的信号波形。
实验结果：
经过实验操作，成功实现了HDB3码型变换。
观察示波器上的波形，可以清晰地看到经过编码后的信号波形，符合HDB3编码规则。
通过实验，加深了对HDB3编码的理解，掌握了HDB3码型变换的原理和方法。
实验结论：
本实验通过实际操作，使实验者对HDB3码型变换有了更深入的了解，掌握了HDB3编码的原理和方法。
同时，也加深了对数字通信中编码技术的认识，为今后的学习和实践奠定了基础。
总结：
HDB3码型变换实验是数字通信中重要的实验之一，通过实验操作，能够加深
对HDB3编码的理解，提高实验者对数字通信编码技术的掌握能力。
希望今后能够继续深入学习和实践，不断提高自己的专业技能。
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。
实验一CMI、PN码型变换实验
实验一CMI、PN码型变换实验一、实验目的1.熟悉光纤通信传输实验系统中信号发生器的组成原理、光发送端信号产生的方法。
2.了解单片机在光纤通信传输系统中的应用以及该单元电路对整个光纤实验系统的管理与控制过程。
3.掌握伪随机码（PN）发生器的工作原理和实验方法。
4.了解光纤通信采用的线路码型。
5.掌握传号烦转码（CMI）的特点，并了解其编码方法。
6.熟悉示波器的使用。
二、实验仪器1.光纤通信传输系统实验箱一台2.20MHz示波器一台三、实验内容与步骤1.连接电源线，按下电路分路开关PA、PB。
发光二极管D1、D2、D3、D4亮，表明实验箱上±5V 和±12V电源工作正常；2.按下“复位”键，使系统处于复位状态。
此时发光二极管D5~D12依次循环点亮，表明实验系统中的中央处理器电路进入正常工作状态；3.用示波器测出图中各测试点（TP101、TP102、TP103、TP104）以及测试点（89C51的主时钟TP1、89C51的地址锁存信号TP2）的波形；4.按下“PN”键，再按“确认”键，PN码对应的发光二极管D8闪烁，表示系统工作于PN码状态；5.用示波器测出图中各测试点(TP109、TP110)的波形，并做纪录；6.按下“复位”键，使系统处于复位状态。
按下“CMI”键，再按“确认”键，CMI码对应的发光二极管D7闪烁，表示系统工作于CMI码状态；7.用示波器测出图中各测试点（TP109、TP110、TP111、TP112、TP113、TP114、TP115）的波形，并做纪录。
四、实验报告要求1.分析伪随机码发生器的工作原理。
2.分析CMI码编码电路的工作原理。
3.比较CLK时钟、PN码、CMI码的波形，并对波形加以分析。
(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。
实验四码型变换实验
④BRZ码 BRZ码的全称是双极性归零码，与BNRZ码不同的是，发送“1”和“0”时， 在整个码元期间高电平或低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。例如： 1 0 1 0 0 1 1 0
＋E 0 -E
ห้องสมุดไป่ตู้ 4.3、AMI编码规则
⑤ AMI码 AMI码的全称是传号交替反转码，其编码规则如下：信息码中的“0”仍变换 为传输码的“0”；信息码中的“1”交替变换为传输码的“+1、－1、＋1、－ 1、…”。例如：
⑧ CMI码 CMI码的全称是传号反转码，其编码规则如下：信息码中的“1”码交替用 “11”和“00”表示，“0”码用“01”表示。例如：
代码：
1
1
0
1
0
0
1
0
CMI码： 11 00 01 11 01 01 00 01
这种码型有较多的电平跃变，因此，含有丰富的定时信息。该码已被ITUT推荐为PCM四次群的接口码型。在光纤传输系统中有时也用CMI码作线路传 输码型。
代码：
1
1
0
0
1
0
1
双相码： 10 10 01 01 10 01 10
BPH码可以用单极性非归零码（NRZ）与位同步信号的模二和来产生。 双相码的特点是只使用两个电平，而不像前面二种码具有三个电平。这种码 既能提取足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程简单。但这种码的带宽 要宽些。
4.6、CMI编码规则
4.4、HDB3编码规则
⑥ HDB3码 HDB3码的全称是三阶高密度双极性码，其编码规则如下：将 4 个连“0 ”信息 码用取代节“000V”或“B00V”代替，当两个相邻“V”码中间有奇数个信息“1” 码 时 取 代 节 为 “ 0 0 0 V”； 有 偶 数 个 信 息 “ 1 ” 码 （ 包 括 0 个 ） 时 取 代 节 为 “ B00V”，其它的信息“ 0”码仍为“ 0 ”码，这样，信息码的“ 1 ”码变为带 有符号的“1”码即“+1”或“－1”。例如：
实验-CMI码型变换实验
实验 CMI码型变换实验一、实验原理和电路说明在实际的基带传输系统中，并不是所有码字都能在信道中传输。
例如，含有丰富直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输，因为它有可能造成信号严重畸变。
同时，一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取收定时信号，而收定时信号却又依赖于传输的码型，如果码型出现长时间的连“0”或连“1”符号，则基带信号可能会长时间的出现0电位，从而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。
实际的基带传输系统还可能提出其他要求，因而对基带信号也存在各种可能的要求。
归纳起来，对传输用的基带信号的主要要求有两点：1、对各种代码的要求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；2、对所选码型的电波波形要求，期望电波波形适宜于在信道中传输。
前一问题称为传输码型的选择；后一问题称为基带脉冲的选择。
这是两个既有独立性又有互相联系的问题，也是基带传输原理中十分重要的两个问题。
传输码（传输码又称为线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。
在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性：1、能从其相应的基带信号中获取定时信息；2、相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分；3、不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；4、尽可能地提高传输码型的传输效率；5、具有内在的检错能力，等等。
满足或部分满足以上特性的传输码型种类繁多，主要有：CMI 码、AMI、HDB3等等，下面将主要介绍CMI码。
根据CCITT建议，在程控数字交换机中CMI码一般作为PCM 四次群数字中继接口的码型。
在CMI码模块中，完成CMI的编码及解码功能。
CMI编码规则见表4.2.1所示：表4.2.1 CMI的编码规则0直接输出01码型，较为简单。
对于输入为1的码字，其输出CMI码字存在两种结果00或11码，因而对输入1的状态必须记忆。
同时，编码后的速率增加一倍，因而整形输出必须有2倍的输入码流时钟。
通信原理实验_CMI码型变换_实验报告
姓名：学号：班级：第周星期第大节实验名称：CMI码型变换一、实验目的1.掌握CMI编码规则。
2.掌握CMI编码和解码原理。
3.了解CMI同步原理和检错原理。
二、实验仪器1.ZH5001A通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器三、实验内容1.CMI码编码规则测试(1)7位m序列输入，无加错，CMI输出。
用示波器观测如下数据：♦CMI编码输入数据（TPX01），输出编码数据（TPX05）示波器中下面的波形是输入数据。
2.“1”码状态记忆测试(2)7位m序列输入。
用示波器观测如下数据：♦CMI编码输入数据（TPX01），1码状态记忆输出（TPX03）编码输入（从第6位开始） 1 1 1 0 0 1 03.CMI码编解码波形测试用示波器观测如下数据：CMI编码输入数据（TPX01），CMI解码器输出数据（TPY07）4.CMI码编码加错波形观测用示波器观测4个加错点加错时和不加错时的输出波形从11变为了10（图上看不清，当时从做看的）加错无错从11变为了10从11变为了10加错无错从11变为了105.CMI码检错功能测试(1)输入数据为Dt，人为加入错码。
用示波器观测如下波形♦加错指示点（TPX06），检测错码检测点（TPY05）加错点对应的检错点闪动，说明并不是所有的错误都检查出来。
(2)输入数据为M，人为加入错码。
用示波器观测如下波形♦加错指示点（TPX06），检测错码检测点（TPY05）有些加错点对应的检错点都没有影响，说明输入M序列有些加错点没有6.CMI译码同步观测(1)输入Dt，不经过CMI编码。
错码。
用示波器观测如下波形♦检测错码检测点（TPY05）(2)输入Dt，经过CMI编码。
错码。
用示波器观测如下波形♦检测错码检测点（TPY05）经过CMI编码后处在同步状态，因为周期的输入加错，所以示波器中出7.抗连0码性能测试(1)输入全0。
用示波器观测如下波形♦输出编码数据（TPX05）(2)看输入数据和输出数据是否相同。
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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、HDB3码、CMI码、BPH码的波形。
2、观察全0码HDB3 码波形。
3、观察RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。
三、实验器材
1、信号源模块（一块）
2、6号模块（一块）
3、7号模块（一块）
4、20M双踪示波器（一台）
5、连接线
四、实验原理
（一）基本原理
在数字通信中，有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信号直接进行传输。
基带传输系统是指不使用载波装置而直接传送基带限号的系统。
其基本结构由信道信号形成器、信道、接收滤波器以及抽样判决器组成。
要先将基带脉冲输入信道信号形成器，经过一系列的处理再输出基带脉冲。
这里信道信号形成器用来适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的煤质（如可以通过从直流至高频的有线线路）；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；抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。
若一个变换器把数字基带信号变换成适合于基带信号传输的基带信号，则称此变换器为数字基带调制器；想反，把信道基带信号变换成原始数字基带信号的变换器，称之为基带解调器。
基带信号是代码的一种电表示形式。
在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。
对传输用的基带信号的只要要求有两点：（１）对个种代码的要求，期望将原始信息符合编织成适合于传输用的码型；对所选码型的点波形要求，期望电波形适合于在信道中传输。
（二）编码规则
１、ＮＲＺ码
ＮＲＺ码的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分别表示
二进制信息“１”和“０”，在整个码元期间保持不变。
２、ＲＺ码
ＲＺ码的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。
３、ＡＭＩ码
ＡＭＩ码的全称是传号交替反转码。
代码的０礽变换为传输码的０，而把代码中
的１交替地变换为传输码的＋１，－１，＋１，－１．．．．．．。
由于ＡＭＩ的传号交替反转，故由于它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而
０电位保持不变的规律。
这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，而
且它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。
ＡＭＩ码还有编译码电路简单以及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，在高密度信息得数据传输中，得到广泛采用。
４、ＨＤＢ３码
ＨＤＢ３码是对ＡＭＩ码的一种改进码，它的全称是三级高级双极性码。
其编码规则如下：当出现4个或4个以上连0串时，则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一非0符合统计性的符合，用V表示，使附加V符合后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。
当两个相邻V符号之间有奇数个非0符号时，用取代节“000V”取代4个连0信息码；当两个相邻V符号间有偶数个非0符号时，用取代节“B000”取代4连0信息码。
５、CMI码
CMI码是传号反转码的简称，其编码规则为：“1”码交替用“11”和“00”表示；“0”
码用“01”表示。
此码由于有较多的电平跃变，含丰富的定时信息。
６、PBH码
PBH码的全称是数字在双相码，又称Manchester码，即曼彻斯特码。
它是对每个二进制码分别利用了两个具有2个不同相位的二进制新码去取代的码，编码规则之一是：0变01；1变10。
特点是只使用两个电平，既能提供足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程简单。
（三）点路原理
将信号源产生的NRZ码和为同步信号BS送入 U1进行变换，可以直接得到各种单
极性码和各种双极性码的正、负极性编码信号，如DHB3码的正、负极性编码信号
送入U2的选通控制端，控制模拟开关轮流选通正、负电平，从而得到完整的HDB3
码。
解码也同样需要将双极性的HDB3码交换成分别代表正极性和负极性的两路信
号，在送入CPLD进行解码，的到NRZ码。
其他双极性码的编译、解码过程相同。
五、实验步骤
1、CMI,RZ,PHB码编解码电路观测
1）将信号源模块和模块6、7固定在主机箱上，将螺丝拧紧，确保电源接触良好。
2）通过模块6上的拨码开工S1选择码型为CMI码，即“00100000”
3）信号源模块上S4、S5都拨到“1100”，S1、S2、S3分别设为“01110010”“01010101”
“00110011”
4）实验连线：
5）将模块7的S2设为“0111”，即时钟频率为256K
6）以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“DOUT1”
波形。
如下图黄色的为NRZIN的图片，蓝色的为DOUT1的图形。
7）以“NRZIN”为内触发源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“NRZ-OUT”
波形。
如下图黄色的为NRZIN的图片，蓝色的为NRZ-OUT的图形。
8)拨码开关S1选择码型为RZ码（00010000）
以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“DOUT1”波形。
如下图黄色的为NRZIN的图片，蓝色的为DOUT1的图形。
以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“NRZ-OUT”波形。
如下图黄色的为NRZIN的图片，蓝色的为NRZ-OUT的图形。
9）将拨码开关S1选择码型为BPH码
以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“DOUT1”
波形。
如下图黄色的为NRZIN的图片，蓝色的为DOUT1的图形。
以“NRZIN”为内触发源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“NRZ-OUT”
波形。
如下图黄色的为NRZIN的图片，蓝色的为NRZ-OUT的图形
2、AMI,HDB3编码解码电路观测
1）通过模块6上的拨号开关S1选择码型为AMI码，即“01000000”。
2）将信号源S4、S5拨到“1100”，S1、S2、S3分别设为“01110010”“00011000”“01000011”。
4）模块7的S2设置为“1000”
5）以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“HDB3/AMI_OUT”波形。
6) 以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“NRZ_OUT”波形。
7)通过拨号开关S1选择码型为HDB3码
（1）以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“HDB3/AMI_OUT”波形。
（2）以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“NRZ_OUT”波形。
3、将信号源模块上的拨号开关S1、S2、S3全部拨为0，
（1）以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“HDB3/AMI_OUT”波形。
（2）以“NRZIN”为内触发电源，用双踪示波器同时观测“NRZIN”与编码输出“NRZ_OUT”波形。
4、实验结束关闭电源，拆除连线。
六、实验感想
通过码型变换实验可以知道如NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码等几种常用的数字基带信号，掌握常用基带码型的编码规则例如NRZ码是单极性不归零码。