码型变换
[信息与通信]通信原理实验AMIHDB3CMI码型变换波形图
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1. 将KX01拔去，使CMI编码输入数据悬空（全0码）。测 量TPX05，输出数据为01码，说明具有丰富的时钟信息。 2. 测量CMI译码输出数据是否与发端一致。 3. 观测译码同步信号。
返回
CMI码编码规则测试
7位m序列
15位m序列
返回
1码状态记忆测量
7位m序列，1码是00/11编码，而0码 不编码跟在1码后保持1码的状态
7. 抗连0码性能测试
CMI码编码规则测试
实验步骤：
1. 观测TPX01和TPX05，用TPX01同步，分析编码 输出数据是否与编码理论一致。 2.将KX02设置在1_2位置，重复上一步骤测量。
返回
1码状态记忆测量
实验步骤：
1. 观测TPX01和1码状态记忆输出TPX03，用TPX01 同步，根据观测结果，分析是否符合相互关系。
第四部分 码型变换技术
实验一 AMI/HDB3码型变换实验 实验二 CMI码型变换实验
返回
实验一 AMI/HDB3码型变换实验
实验目的：
1.了解二进制单极性码变换为 AMI/HDB3码的编码规则
2.熟悉HDB3码的基本特征； 3.熟悉HDB3码的编译码器工作
原理和实现方法； 4.根据测量和分析结果，画出电
15位m序列，1码是00/11编码，而0码 不编码跟在1码后保持1码的状态
返回
CMI码解码波形测试
7位m序列，输入数据与解码数据除时延外一一对应
返回
CMI码编码加错波形观测
加错时的译码输出数据与不加错时不同
返回
CMI码检错功能测试
KX01放在Dt时，TPX06与TPY05
KX01设置在M位置，TPY05无错指示
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。
(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。
通信原理AMI码型变换实验
实验二 AMI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的特征和作用。
2、掌握AMI码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、AMI编译码实验原理框图AMI编译码实验原理框图2、实验框图说明AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。
实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后，得到AMI-A1和AMI-B1两路信号，再通过电平转换电路进行变换，从而得到AMI编码波形。
AMI译码只需将所有的±1变为1，0变为0即可。
实验框图中译码过程是将AMI码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。
四、实验步骤实验项目一 AMI编译码（归零码实验）概述：本项目通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观察编译码延时以及验证AMI编译码规则。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口目的端口连线说明信号源：PN 模块8：TH3(编码输入-数据) 基带信号输入信号源：CLK 模块8：TH4(编码输入-时钟) 提供编码位时钟模块8：TH11(AMI编码输出) 模块8：TH2(AMI译码输入) 将数据送入译码模块模块8：TH5(单极性码) 模块13：TH7(数字锁相环输入) 数字锁相环位同步提取模块13：TH5(BS2) 模块8：TH9(译码时钟输入) 提供译码位时钟213的开关S3分频设置拨为0011，即提取512K同步时钟。
3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。
4、实验操作及波形观测。
（1）用示波器分别观测编码输入的数据TH3和编码输出的数据TH11(AMI输出)，观察记录波形，有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱，验证AMI编码规则。
（2）保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP5 (AMI-A1)，观察基带码元的奇数位的变换波形。
码型变换-CMI-课件
码型变换实验CMI目录•实验原理•实验方法•实验报告CMI编码•Coded Mark Inversion•编码传号反转•0 => 01•1 => 00 or 11, flip every time.CMI编码•特点–码流速度加倍–无直流成分–包含时钟信号，有利于收端恢复–具有检错能力•无10•无连续00和11实验箱模块电源测试模块(9)D/A 模块(5)中频调制模块(6)噪声模块(12)中频解调模块(7)终端B终端A 同步接口(4)汉明编码(10)汉明译码(11)Digital PLL (25)DC/DC 模块A/D 模块(8)电话1(13)ADPCM1(16)PAM (15)CSVD TX (17)DTMF1接续控制DTMF2(14)CSVD RX (18)ADPCM2(16)帧传输复接模块（19）HDB3码模块（21）CMI Coder （22）Analog PLL (24)CMI Decoder （23）帧传输解复接模块电话2(13)LCD Keypad测试点•TPX01: 原始数据(输入, 256Kbps)•TPX02: 编码时钟(输入, 256KHz)•TPX03: 状态1记忆•TPX05: CMI编码输出•TPX04: 编码时钟(输出, 512KHz)•TPX06: 加错指示测试点•TPY01: CMI编码数据(512Kbps)•TPY02: CMI时钟(512KHz)•TPY07: 解码数据(输出, 256Kbps)•TPY06: 解码数据时钟(输出, 256KHz)•TPY04: 扣脉冲指示•TPY05: 错码输出指示实验要点•目标–观察验证CMI的编码规则–观察CMI编解码的过程•时钟的重要性•CMI码的检错功能实验报告•1. 整理实验数据，画出实验信号波形。
•2. 根据测量数据/波形，说明CMI的编码规则•3. 回答实验讲义中的问题11。
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。
AMI码型变换实验报告
AMI码型变换实验报告一、实验目的：通过实验掌握数据信号的AMI码型变换原理和方法，了解其优点和缺点，并熟练掌握实现过程。
二、实验原理：AMI码型（Alternate Mark Inversion码型）是数据通信中常用的一种码型。
它的规则是：编号0以正脉冲表示，编号1以负脉冲表示，而编号0的相邻两个1之间的位置需要置零，这就是所谓的“交替出现”；三、实验仪器：信号发生器、示波器、电平判决电路、串行传输线路。
四、实验步骤：1.将信号发生器和示波器正确连接，并设置示波器触发源为信号发生器输出信号。
2.设置信号发生器，产生一组矩形波信号，频率为1kHz，幅度为5V，并将输出的电平切换为AMI码型。
3.将信号发生器的输出信号经过电平判决电路，观察并记录判决电路的输出结果。
4.将示波器连接至电平判决电路的输出端口，观察并记录示波器上的波形。
5.将判决电路的输出经过串行传输线路，利用示波器观察并记录在传输线路上的波形。
五、实验结果：经过上述实验步骤之后，我们得到了以下实验结果：1.经过电平判决电路后，在电平判决电路的输出端口得到了经过判决后的二进制数据，即AMI码型的数字信号；2.经过示波器的展示，我们可以清晰地观察到AMI码型的波形特点，即交替的正负脉冲；3.经过串行传输后，在传输线路上得到了经过信号传输后的波形，也是交替出现的正负脉冲。
六、实验总结：1.AMI码型的交替正负脉冲特点实现了时钟同步性能的提高，避免了NRZ码型可能出现的时钟漂移问题；2.AMI码型相比NRZ码型可以提高线路的利用率，因为NRZ码型在连续1的情况下没有电平变化，无法表征有效数据；3.实验结果表明，AMI码型通过交替出现的正负脉冲实现了数据的可靠传输，波形特点明显、易于辨识。
七、实验心得：通过这次AMI码型变换实验，我进一步了解了数据信号的不同编码方式，对AMI码型的原理和方法有了更深入的了解。
通过亲手操作实现了AMI码型的转换，增强了自己的实践能力。
码型变换
实验一码型变换一、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、HDB3码、CMI码、BPH码的波形。
2．观察全0码或全1码时各码型的波形。
3．观察HDB3码、AMI码的正负极性波形。
4．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．连接线若干四、实验原理1．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。
例如，在市区内利用电传机直接进行电报通信，或者利用中继方式在长距离上直接传输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，我们称它为基带传输系统，它的基本结构如图15-1所示。
干扰图1-1 基带传输系统的基本结构2．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（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：1 0 1 0 0 1 1 0＋E2）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。
例如：1 0 1 0 0 1 1 0＋E3）AMI码AMI码的全称是传号交替反转码。
这是一种将信息代码0(空号)和1(传号)按如下方式进行编码的码：代码的0仍变换为传输码的0,而把代码中的1交替地变换为传输码的+1，-1，+1，-1，……。
例如：信息代码：1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1……AMI码：+1 0 0-1+1 0 0 0-1+1-1……由于AMI码的传号交替反转，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，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。
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内蒙古工业大学信息工程学院实验报告
课程名称：通信原理
实验名称：码型变换
实验类型：验证性■综合性□设计性□
实验室名称：通信实验室
班级：电子10-1班学号：201080203002 姓名：王红霞组别：
同组人：成绩：
实验日期： 2013年6月4日
通信原理课程实验
实验一码型变换
一、实验目的
1、了解几种常见的数字基带信号。
2、掌握常用数字基带传输码型的编码规则。
二、实验内容
1．观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ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。
1．观察HDB3码、AMI码、BNRZ码正、负极性波形。
2．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。
二、实验过程
a)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。
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。
b)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。
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。
实验数据：
BS 2BS
（注：2BS与BS的频率不一样，为2倍同步频率方波信号，此2图的频率不同，如果两次用同一频率就会形成鲜明的对比了，需要改进）
FS NRZ
c)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。
实验数据：
1、RZ测试点输出的RZ码
2、BPH测试点输出的BPH码
3、CMI测试点输出的CMI码
4、HDB3测试点输出的HDB3码
5、BRZ测试点输出的BRZ码
6、BNRZ测试点输出的BNRZ码
7、AMI测试点输出的AMI码8、AMI—1测试点（AMI编码正极性（帧同步开关控制拨位“有”）信号输出点）输出的码型
9、AMI—2测试点（AMI编码负极性10、HDB3—1测试点（HDB3编码正信号输出点）输出的码型极性信号输出点）输出的码型
11、HDB3—2测试点（HDB3编码负12、BNRZ—1测试点（BNRZ编码正极性信号输出点）极性信号输出点，与NRZ码反相）
13、BNRZ—2测试点（BNRZ编码负14、BRZ—1测试点（BRZ编码单
极性信号输出点，与NRZ码同相）极性信号输出点）输出的码型
15、ORZ测试点（RZ解码信号输出点，16、OBPH测试点（BPH解码信号输出点，与NRZ码一起双踪观察）与NRZ码一起双踪观察）
输出的码型（滞后一个半码元）输出的码型（滞后一个码元）
17、OCMI测试点（CMI解码信号输出点，18、OBRZ测试点（BRZ解码信号输出点，与NRZ码一起双踪观察）与NRZ码一起双踪观察）
输出的码型（滞后两个码元）输出的码型（滞后半个码元）
19、OBNRZ测试点（BNRZ解码信号输20、OAMI测试点（AMI解码信号输
出点，与NRZ码一起双踪观察）出点，与NRZ码一起双踪观察）输出的码型（滞后半个码元）输出的码型（滞后半个码元）
21、OHDB3测试点（HDB3解码信号
输出点，与NRZ码一起双踪观察）
输出的码型（滞后七个半码元）
d)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。
输入：信号源的拨码开关SW04、SW05设置为00000101 00000000，500分频；
1、双踪显示NRZ码输入波形与其FS
2、双踪NRZ码输入与其RZ码输出波形
3、双踪NRZ码输入与其BNRZ码输出
4、双踪显示NRZ码输入与BRZ码输出
5、双踪NRZ码输入与BNRZ码解码输出
6、双踪NRZ码输入与BRZ码解码输出
e)将信号源模块上的拨码开关SW103、SW104、SW105全部拨为1或全部拨为0，
观察码型变换模块各点波形。
1000码型作为编码电路的信号源分别送入“信码输入”TP1，用双踪示波器同时观察TP1的信码和经编码以后输出的HDB3码：
上下分别为编码前后的全1码上下分别为编码前后的全0码
实验结果：
实验结果
BS
FS
2BS
NRZ
NRZ经各类码型变换后的结果：
改变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。
四、实验思考题
1．在分析电路的基础上回答，为什么本实验HDB3编、解码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码时才能正常工作。
答：因为该电路采用帧同步控制信号，而1帧包含24位，所以当NRZ码输入电路到第24位时，帧同步信号给一个脉冲，使得电路复位。
AMI、CMI码再重新对NRZ码进行编译。
且AMI、CMI码电路对NRZ进行编译的第一位始终是固定的值。
因此AMI、CMI编译码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码才能正常工作。
五、心得体会
通过此次实验，了解了信号源模块与码型变换模块的工作步骤，掌握了常用数字基带传输码型的编码规则。
以及NRZ码通过码型变换产生的其他类型码型。
重点是掌握了常用数字基带传输码型的编码规则。
对传输用的基带信号的选择，应该从传输码型选择和基带脉冲两个方面来考虑；在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具有：（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。
（6）具有内在的检错能力等。