实验三 CMI编译码实验
[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。
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CMI码编码规则测试
7位m序列
15位m序列
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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。
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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
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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
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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
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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
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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
光纤通信CMI编码解码实验
实验报告课程名称：光纤通信实验类别：综合性□设计性□其他√实验项目：CMI编码解码实验专业班级：通信工程1101班姓名：学号：实验室号：实验组号：实验时间：批阅时间：指导教师：成绩：1一、实验目的：1.了解CMI编码原理；2.了解CMI解码原理；3.记录CMI编码、解码波形图；4.掌握CMI码型应用.二、实验仪器：光纤通信实验箱、示波器、光纤三、实验原理（设计方案）：CMI（Coded Mark Inversion）码是传号反转码的简称，与双相码类似，它也是一种双极性二电平码。
其编码规则是“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示。
CMI码易于实现，含有丰富的定时信息。
此外，由于10为禁用码组，不会出现三个以上的连码，这个规律可以用来宏观检错。
该码已被ITU-T推荐为PCM四次群的接口码型，有时也用在速率低于8.44Mb/s的光缆传输系统中。
四、实验步骤：开关：K901→2、3（M）；K902→1、2（7位）；K903→1、2（N）连线：TP901→M 序列TP903→CMI编码TPA01→接受TPA03→译码五、实验记录及分析21 记录波形图记录波形图2图1：图1说明：CMI 编码规则知，将原码的“1”码用“11”“00”码交替代替，原码的“0”码用“01”码代替，原码码元宽度是新码码元宽度的2倍。
如图，上线代表原码（M 序列），1110010下线代表新码（CMI 码），11001101010001可以看出，传输有时延。
图2图2说明：CMI码具有传输延时的特点，可以看出，图中解码完全正确（上线是原码，下线是新码）。
六、实验总结通过本次实验更加深入了解了CMI编码、解码原理，并通过调试、记录CMI编码、解码波形图掌握了CMI码型应用。
通过实际的操作巩固了书中的知识。
4。
CMI码编码与译码-A11-2012通信大型实验报告
实验报告题目：CMI码编码译码实验报告组员通信901 李虹毅通信901 潘凯波通信901 韦磊组号A112012年2月目录一概述 (1)1.1 CMI码的简介 (1)1. 2 CMI码的优点 (1)二实验原理 (1)2.1 编码原理 (1) (2)2.2 译码原理 (2)三实验设计步骤（含程序及仿真图、测试图等） (3)3.1 实验模块程序 (3)3.2 综合电路图 (7)3.3 仿真波形 (8)四硬件调试下载 (8)五实验总结和心得体会 (9)一概述1.1 CMI码的简介1、CMI码是传号反转码的简称，它是一种应用于PCM四次群和光纤传输系统中的常用线路码型，具有码变换设备简单、有较多的电平跃变，含有丰富的定时信息，便于时钟提取，有一定的纠错能力等优点。
在高次脉冲编码调制终端设备中广泛应用作接口码型，在速率低于8 448 Kb/s的光纤数字传输系统中也被建议作为线路传输码型。
在CMI编码中，输入码字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。
在CMI解码端，存在同步和不同步两种状态，因而需进行同步。
同步过程的设计可根据码字的状态进行：因为在输入码字中不存在10码型，如果出现10码，则必须调整同步状态。
在该功能模块中，可以观测到CMI在译码过程中的同步过程。
1. 2 CMI码的优点1、不存在直流分量，并且具有很强的时钟分量，有利于在接收端对时钟信号进行恢复；2、具有检错能力，这是因为1码用00或11表示，而0码用01码表示，因而CMI码流中不存在10码，且无00与11码组连续出现，这个特点可用于检测CMI的部分错码。
二实验原理2.1 编码原理编码流程框图：m序列输入根据编码规则2位并行输出经过并串转换模块，并输出结束CMI编码规则见表4.2.1所示：因而在CMI编码中，输入码字0直接输出01码型，较为简单。
实验三 光纤通信线路码实验-2
实验三光纤通信线路码实验一、实验目的1、了解光纤通信编译码方式2、了解各种编译码方式的性能3、了解光纤线路码的选码原则4、掌握CMI编码/译码原理二、实验内容1、学习光纤通信编译码方式2、了解各种码型的性能3、掌握光纤线路码的选码原则4、观察CMI编译码的波形5、学习CMI编译码模块的使用三、实验仪器示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。
四、基本原理（一）、常见光纤线路码1．mBnB码mBnB码又叫分组码(BlockCode)。
其特点是将输入的原始简单二进制码流按m比特分组，形成m比特的码字，然后将每一码字在同样长的时隙内变成n比特的码字输出(取n>1m)。
常见的有1B2B码、3B4B码、4B6B码、5B6B码、5B7B码和6B8B码等等。
由于n>m，2n个nB码字中仅有2m个与mB码字对应，其余不用的nB码字称为禁字。
通常把nB码字中“1”、“0”个数悬殊的码字作为禁字，而且把录用的“1”、“0”个数不均字分成两种模式，并使“1”多的正模式与“0”多的负模式交替出现，这样就消除了线路码的直流电平浮动。
mB码字到nB码字的变换及逆变换是按预定的码表进行的，不同的码表产生不同的线路码性能。
mBnB码中，5B6B码被认为是在编码复杂性和比特冗余度之间最合理的折衷。
它的线路码速只比原始码速增加20％，而变换、反变换电路也不太复杂。
2．mBlP码mBIP码是一类脉冲插入码。
在原始mB码字后插入1比特P码，作为前面m比特码元的奇偶校验比特。
奇偶校验控制可以是奇数性的，也可以是偶数性的。
在偶数控制时，若mB中传号个数为偶数，取P码为“0”；若mB中传号个数为奇数，则取P码为“1”。
奇数性控制可以解决长连“0”问题，使连“0”数≤2m，当阴为奇数时又能使连“1”数≤2m。
偶数性控制不能解决连“0”问题，但便于不中断业务的误码监测。
应当指出，在某些外国产品资料中，线路码的名称不够规范，易造成mBlP码与mBnB的混淆，例如，7B8B码、17B18B码实际上是7B1P码和17B1P码(如图3-1所示)。
AMIHDB3CMI码型变换实验
实验七AMI/HDB3/CMI码型变换实验一、实验原理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：AMI、HDB3、CMI码等等。
(一)AMI码AMI码的全称是传号交替反转码。
这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：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…由于AMI码的传号交替反转，故由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。
由此看出，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。
由AMI码的编码规则看出，它已从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列，即把一个二进制符号变换成一个三进制符号。
CMI码型变换实验实验报告_图文
CMI码型变换实验实验报告_图文本科实验报告实验名称, CMI码型变换实验课程名称, 实验时间, 任课教师, 实验地点,原理验证实验教师,综合设计实验类型, 学生姓名,自主创新学号/班级, 组号,学院, 同组搭档, 专业, 成绩,1. CMI码编码规则测试(1)用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和输出编码数据,TPX05,。
观测时用TPX01同步,仔细调整示波器同步。
找出并画下一个m序列周期输入数据和对应编码输出数据波形。
根据观测结果,分析编码输出数据是否与编码理论一致。
(实验结果如图,(2)(实验结果如图,2. 1码状态记忆测量(1) 用KX02设置输出周期为15位的序列,用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和1码状态记忆输出,TPX03,。
观测时用TPX01同步,仔细调整示波器同步。
画下一个m序列周期输入数据和对应1码状态记忆输出数据波形。
根据观测结果,分析是否符合相互关系。
(实验结果如图,(2)将KX02设置在其他位置,重复上述测量。
画下测量波形,分析测量结果。
(实验结果如图,3. CMI码解码波形测试用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和CMI解码器输出数据,TPY07,。
观测时用TPX01同步。
验证CMI译码器能否正常译码,两者波形除时延外应一一对应。
(实验结果如图,4. CMI码编码加错波形观测跳线开关KX03是加错控制开关,当KX03设置在E_EN位置时,左端,,将在输出编码数据流中每隔一定时间插入1个错码。
TPX06是发端加错指示测试点,用示波器同时观测加错指示点TPX06和输出编码数据TPX05的波形,观测时用TPX06同步。
画下有错码时的输出编码数据,并分析接收端CMI译码器可否检测出。
(实验结果如图,5. CMI码检错功能测试首先将输入信号选择跳线开关KX01设置在Dt位置,左端,,将加错跳线开关KX03设置在E_EN位置,人为插入错码,模拟数据经信道传输误码。
CMI码形变换实验完整实验报告
CMI码形变换实验一．实验仪器1 JH5001通信原理综合实验系统2 20Mhz双踪示波器二．实验目的1 掌握CMI码的编码规则2 熟悉CMI编译码系统的特性三．实验原理编码框图如下：译码模块组成框图如下：四．数据整理1CMI码编码规则测试（1）观察CMI编码器的输入数据编码时钟和输入编码数据，波形如下：（上为TPX02，下为TPX01）根据图形观察输入数据在时钟的下降沿跳变。
（2）观察CMI编码器的输出数据编码时钟输入和编码数据输出，波形如下：（上为TPX04，下为TPX05）经过观察，输出数据在时钟的下降沿跳变，输入时钟是输出时钟的2倍。
（3）用示波器同时观察CMI编码器输入数据和输出编码数据。
波形如下：（上为TPX01，下为TPX05）由波形可知输入数据为0 1 0 1 1 1 0等编码数据为01 11 01 00 11 00 01等。
编码数据与编码理论一致。
（4）产生15位m序列重复（3）中的操作，波形如下：（上为TPX01，下为TPX05）由波形可知输入数据为0 0 0 1 0 0 1 1等编码数据为01 01 01 11 01 01 00 11等。
数据编码与编码理论一致。
2．1码状态记忆测量（1）用示波器同时观察CMI编码输入数据和1码状态记忆输出。
波形如下：（上为TPX01，下为TPX03）根据观测结果，符合相互关系。
（2）波形如下：（上为TPX01，下为TPX03）根据观测结果，符合相互关系。
3．CMI码解码波形观测。
波形如下：（上为TPX01，下为TPY07）根据波形测量，编解码之间的时延为输入时钟的1/3。
4．CMI码编码加错波形观测。
波形如下；（上为TPX06，下为TPX05）在正确编码过程中，编码数据中不可能出现0000，1111，10等编码，此编码出现则为错误编码。
再者，插入一个错码，插入的是一个1或0码，会造成编码数据流出现错误编码，对应编码数据查找，即可找出错码位置。
新CMI实验
•CMI码的特点
CMI 码的优点是没有直流分量，且低频分量较小； 信息码流中有频繁出现的电平（波形）跳变，含有丰富的定时信息，且 便于提取时钟分量； ， 具有一定的误码监测与检错能力。
编、译码电路简单，容易实现，因此，ITU-T推荐在高次群PCM终端设备 中广泛用作接口码型，在速率低于 8448kb/s 的光纤数字传输系统中也被建 议作为线路传输码型。
四、实验内容与步骤
6 CMI 译 码 同 步 观 测
CMI译码器是否同步可以通过检测错码检测 电路输出反映出。从当CMI译码器未同步时， 错码将连续的检测出。观测时，将KX01设 置在Dt位置，KX04设置在2_3位置。 1. 测量TPY05波形。 2. KX04设置在1_2位置，检测错码检 测点波形应立刻同步。
四、实验内容与步骤
7 CMI 码 抗 连 0 码 性 能 测 试
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
CMI码编码规则测试
7位m序列
15位m序列
四、实验应会技能
4.1.2 CMI译码模块电路原理图如图所示，其工作原理如下：
TPX01 TPX02 KX02 TPX03 TPX04 TPX05 KX03 实验电路实际布局图 KX04 TPX06
KX01
四、实验应会技能
EMP7604 EMP7064 TPY01
TPY02 TPY06 TPY03 TPY04 TPY05
四、实验应会技能
4.1.实验电路组成与工作原理说明
4.1.1 CMI编码模块组成框图如图所示
CMI编码电路的所有电路功能单元都集成在一片现场可编程门阵列（EMP7064） UX01芯片内。其主要电路有：1编码器（1状态记忆）、0编码器（时钟）、输出选择 器。
光纤通信系统线路码型CMI编译码实验
一、实验目的1、了解线路码型在光纤传输系统中的作用；2、掌握线路码型CMI码的编译码过程；3、了解光纤传输线路码型的选择主要考虑的因素。
二、实验内容1、验证符合光纤传输系统的线路码型；2、观察线路码型的编译码过程。
三、实验仪器1、ZY120FCom23BH1型光纤通信原理实验箱1台2、20MHz双踪模拟示波器1台3、FC-FC单模光跳线1根4、连接导线20根四、实验原理线路码型变换电路主要是适应数字光纤通信传输的需要而设置的，因此，数字光纤通信传输过程的前后必须有线路码型变换与反变换电路。
线路码型是指信道码型，它是将二进制的数字串变换为适合于特定传输媒介的形式。
因此，对于不同的媒介，有不同类型的线路码型。
对于光纤数字传输系统，不仅要考虑其传输媒介光纤的特性，还要考虑光电转换器件即光源器件和光检测器件的特性，例如光纤线路的带宽（色散）特性影响着对线路码型速率变化的选择，光源器件的非线性影响着对线路码型是单极性还是多极性的选择，一般说来，对光纤传输线路码型的选择主要考虑如下要求：（1）比特序列独立性（2）能提供足够的定时信息（3）减小功率谱密度中的高低频分量（4）误码倍增小（5）便于实现不中断业务的误码监测（6）易于在传送主信息（业务信息）的同时，传送监控、公务、数据等维护管理信息，以及区间通信等辅助信号（7）易于实现线路码型的分类以应用场合来分，有用于金属缆线的线路码型（又可细分为同轴电缆用的、对称电缆用的码型等等），无线系统用的线路码型，用于光缆传输系统的码型等。
本实验介绍的CMI线路码型是光线路码型。
以传输信道（或者说调制方式）来分，有基带信道的线路码型和承载（载波）信道的线路码型。
目前光纤传输系统大多采用基带直接调制光信号，对线路码型而言，仍输入基带码型。
以线路码型的电平数来分，有两电平码、三电平码、四电平码以及多电平码。
在光纤传输系统的线路码型一般选用两电平码。
光线路码型应该是两电平、基带、连续运行、固定长度组码。
通信原理课程设计 CMI编译码
实验 5 CMI 编码器设计一、预备知识1. 预习 Altera 公司quartus 软件的使用方法。
2. 预习 FPGA 的基本编程技术。
3. 复习通信原理中关于 CMI 编码部分的知识。
二、实验目的1. 掌握 FPGA 中实现CMI 编码的方法。
三、实验仪器1．LTE-TX-02E 型通信原理实验箱一台2．计算机（带quartus II 开发环境）一台3．JTAG 下载电缆一根4．6 号板一块5．8 号板一块6．信号源板一块7．示波器一台四、实验原理CMI 编码规则见如下表所示：输入码字编码结果0 011 00/11 交替表示在CMI 编码中，输入码字0 直接输出01 码型，较为简单。
对于输入为1 的码字，其输出不仅与当前码字有关，还与前一个“1”码的输出有关，输出存在两种结果00 或11 码，交替出现。
在同步情况下，输出只对应三种有效码型，10 码型无效，因此可以根据这个特点进行检错。
同时，编码后的速率增加一倍。
五、设计要求与方法1. 设计要求从信号源接 8K 的PN 序列和8K 时钟到8 号板，对8 号板的FPGA 进行编程完成PN 序列的CMI 编码。
在程序中定义的端口是：输入：CLK_ENCODE ：时钟输入端，由信号源CLK1 引入8k 的时钟信号。
RST ：复位信号，高电平有效。
NRZ_IN ： NRZ 码信号输入。
输出：CMI_OUT ： CMI 编码输出。
说明：CLK_ENCODE ： 8 号板的FPGA 的16 脚，插座的名称为“CLK”。
RST ： 8 号板FPGA 39 脚，复位信号，S2 pn1 往上拨时，复位信号有效。
NRZ_IN ： 8 号板的FPGA 的10 脚，插座的名称为“COMRXA”。
CMI_OUT ： 8 号板的FPGA 的77 脚，插座的名称为“PCMOUTB”。
2. 设计方法首先将输入数据依据编码要求编成相应码字，0 码编成“01”，1 码交替成“00”或“11”，然后在原时钟上升沿和下降沿分别取高位和低位进行并串转换输出，就达到倍频输出的目的。