hdb3编译码实验报告总结
HDB3编译码综合实验
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;FB：反变换后的码速率;P’e：反变换后的误码率;fBP’e：反变换后1秒钟内的误码个数。
(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。
(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。
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。
*4．用频谱仪测量AMI码信号频谱特性。
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。
抽样定理实验和HDB3编译码实验
实验一：抽样定理实验一、 实验目的1、了解抽样信号和抽样保持信号的形成。
2、验证抽样定理。
3、了解多路抽样路际串话的原因。
二、实验内容1、时钟信号和定位定时信号。
7、抽样信号的恢复。
2、抽样窄脉冲8KH 2信号波形。
8、滤波幅频特性。
3、多路抽样信号。
9、抽样定理验证。
4、同步测试信号源的波形和频率。
10、抽样保持信号的XX sin 失真。
5、抽样信号波形。
11、多路抽样的路际串话。
6、抽样保持信号波形。
三、 概述在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用（FDM ）通信系统和时分多路复用（TDM ）通信系统，频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。
而时分多路系统中则是利用不同时序的脉冲对基带信号进行抽样，把抽样后的脉冲按时序排列起来，在同一信道中传输。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM ）信号，在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
作为例子图1示意地画出传输一路语言信号PCM 系统。
从图中可以看出要实现对语音的PCM 编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。
因此，抽样过程是语音数字化的重要环节，也是一切模拟数字化的重要环节。
为了让实验者形象的观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。
因此，本实验还模拟了两路PAM 通信系统，从而帮助实验者初步了解时分多路的通信方式。
实验二 HDB3编译码实验
12电信一班何粤鲤3121003118实验二HDB3编译码实验一、实验目的1、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
2、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3译码输出波形。
三、基本原理HDB3码的编码规律是：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000V，有偶数个信息1码（包括0个信息1码）时取代节为B00V，其它的信息0码仍为0码；信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则，而V的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。
设信息码为0000 0110 0001 0000 0，则NRZ码、AMI码，HDB3码如图3-1所示。
分析表明，AMI码及HDB3码的功率谱如图2-2所示，它不含有离散谱f S成份（f S =1/T S，等于位同步信号频率）。
在通信的终端需将它们译码为NRZ码才能送给数字终端机或数模转换电路。
在做译码时必须提供位同步信号。
工程上，一般将AMI或HDB3码数字信号进行整流处理，得到占空比为0.5的单极性归零码（RZ|τ=0.5T S）。
这种信号的功率谱也在图1-9中给出。
由于整流后的AMI、HDB3码中含有离散谱f S ，故可用一个窄带滤波器得到频率为f S的正弦波，整形处理后即可得到位同步信号。
图2-1NRZ、AMI、HDB3关系图图2-2AMI、HDB3、RZ|τ=0.5T频谱S组成模块如下图所示：端口说明：CCLK：编码时钟输入端DIN：编码数据输入端HDB3－OUT：密勒编码结果输出端DCLK：译码时钟输入端HDB3－IN：密勒译码数据输入端DOUT：译码结果输出端HDB－PN：HDB3整流输出信号四、实验步骤1、实验连线：CCLK：从数字信号源模块引入BS-OUT。
通信原理第一次HDB3码实验报告
HDB3码型变换实验班级：2013级电子一班姓名：王少阳学号：201300800134第一部分：（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TH1(HDB3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HDB3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TP2 (HDB3-A1)，观察基带码元的奇数位的变换波形。
（3）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TP3 (HDB3-B1)，观察基带码元的偶数位的变换波形。
（4）用示波器分别观测模块8的TP2(HDB3-A1)和TP3(HDB3-B1)，可从频域角度观察信号所含256KHz频谱分量情况；或用示波器减法功能观察HDB3-A1与HDB3-B1相减后的波形情况,，并与HDB3编码输出波形相比较。
（5）用示波器对比观测编码输入的数据和译码输出的数据，观察记录HDB3译码波形与输入信号波形。
思考：译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？答：波形相比延迟了五个时钟周期。
（6）用示波器分别观测TP4(HDB3-A2)和TP8(HDB3-B2)，从时域或频域角度了解HDB3码经电平变换后的波形情况。
（7）用示波器分别观测模块8的TH7(HDB3输入)和TH6(单极性码)，从频域角度观测双极性码和单极性码的256KHz频谱分量情况。
（8）用示波器分别观测编码输入的时钟和译码输出的时钟，观察比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。
思考：此处输入信号采用的单极性码，可较好的恢复出位时钟信号，如果输入信号采用的是双极性码，是否能观察到恢复的位时钟信号，为什么？答：不能。
因为采用双极性码时，接收时钟信号与发出的时钟信号不同步。
第二部分：（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TH1(HDB3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HDB3编码规则。
AMI 和HDB3编码与译码
武汉大学教学实验报告电子信息学院 电子信息工程 专业 2018 年 11 月 15 日实验名称 AMI和HDB3编码与译码 指导教师 陈泽宗姓名 董一展 年级 16 学号 2016301200254 成绩一、预习部分1.实验目的2.实验基本原理3.主要仪器设备1.实验目的学习并掌握AMI码和HDB3码的编码和译码规则2.实验基本原理在数字基带传输系统中，信源输出的NRZ码或通过码变化电路的RZ、BNRZ等码含有直流分量和低频分量，不适合在低频通道中传输，可能造成信号畸变。
所以，在实际应用中，我们利用线路传输码像交替传换反转码AMI和高密度双极性HDB3码，它的结构具备下列比较重要的共性：（1）无直流，低频少；（2）为了减少串扰，提高信道的利用率我们选择减少高频分量，这样还能够节省频带；（3）传输码中含有稳定的定时信息；（4）具有内在的检纠错能力；（5）可以减少单个误码错误就导致后面一长串码元的错误增值；AMI码是双极性归零码的一种，它的编码只需要将输入的数字信号0不变，把数字消息1变成交替性的+1、-1、+1、-1……，这种消息码元的占空比为0.5。
这种传输码由于它不含直流成分、低频分量小而被广泛应用但是如果出现一长串的0信号，会造成提取定时信号困难。
HDB3码是先把输入放入NRZ码变成AMI码，然后去看AMI码中有没有出现4个及以上的0符号串，有的时候就将这四个连0符号串的第四个0改为与前一个非零符号相同极性的符号，把正1变为正V同样的负1变成负V的这种破坏节。
当相邻的V符号之间非零数字符号个数是奇数个时，它就满足极性交替反转的规则，但是当没有满足极性交换即是偶数个非零数字符号，我们就要添加一个平衡码正负B放在这段零码的第一个0符号上，B的正负要满足与这段0码的最后一个V码的符号相同。
3.主要仪器设备带有MATLAB的计算机一台二、实验操作部分1.实验内容及步骤2.实验数据、表格及数据处理3.实验结论1.实验内容及步骤利用MATLAB，编写m文件，进行软件仿真，实现AMI和HDB3的编解码，输入为单极性非归零码，输出为相应规则下的编码。
hdb3编码和译码时延
hdb3编码和译码时延HDB3编码和译码是数据通信中常用的技术，它是一种具有平衡特性的差分编码技术。
HDB3编码主要用于减少信号传输中的噪声和干扰，提高信号的可靠性和稳定性。
然而，这种编码方式也会带来一定的时延，下面我们将详细讨论HDB3编码和译码时延的问题。
一、HDB3编码原理HDB3编码是一种差分编码方式，它通过比较输入信号的变化与参考信号的变化来生成编码信号。
在HDB3编码中，采用了三种类型的比特：0B（零比特）、1B（一比特）和H（高电平）比特。
在发送端，输入数据经过HDB3编码后，会生成具有特定规律的编码信号。
这种编码方式能够有效地减少噪声和干扰对信号的影响，提高信号的可靠性和稳定性。
二、编码时延HDB3编码过程中会产生一定的时延，主要原因包括编码过程本身需要的时间、编码器的处理速度以及比特分配等因素。
一般来说，HDB3编码器通常需要一定的处理时间才能完成对输入数据的编码，这个过程本身就会带来一定的时延。
另外，在数据传输过程中，为了确保信号的稳定性和可靠性，可能需要采用多级编码器，这也会增加编码时延。
三、译码时延HDB3译码是解码过程，其时延主要取决于解码器的处理速度和比特分配等因素。
解码器需要正确地识别并还原出原始数据，这需要解码器具备较高的性能和准确性。
在某些情况下，如果解码器处理速度较慢或者出现误判，可能会增加译码时延。
四、优化措施为了减少HDB3编码和译码的时延，我们可以采取以下措施：1.优化编码器和解码器的硬件性能：提高编码器和解码器的处理速度和精度，可以降低时延。
2.减少编码器和解码器的层级：采用更少的编码器和解码器层级，可以减少处理过程中的时延。
3.使用缓存技术：在解码过程中使用缓存技术，可以暂存部分编码数据，降低解码时延。
4.优化比特分配：合理分配比特资源，可以减少解码过程中的处理时延。
五、总结HDB3编码和译码在数据通信中具有重要意义，它可以提高信号的可靠性和稳定性。
hdb3最终版本
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HDB3编程部分的知识。
二、实验目的1、掌握FPGA中实现HDB3编码译码的方法。
三、摘要现代通信在技术一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号，称为信源编码，经过调制后进行传输，在接收端先进行解调恢复为基带信号，再进行解码转换为消息。
在实际的基带传输系统中，并不是所有电波均能在信道中传输，因此有基带信号的选择问题，因此对码型的设计和选择需要符合一定的原则。
HDB3码是AMI码的一种改进型。
HDB3码保持了AMI码的优点，克服了AMI 码在遇到连“0”长时难以提取定时信息的困难，因而获得广泛应用。
CCITT已建议把HDB3码作为PCM终端设备一次群到三次群的接口码型。
我本次设计的主要内容就是基于Verilog HDL语言的HDB3编码器的设计，它所要达到的要求就是能从软件方面来实现HDB3编码器的基本功能，并能协调整个设计，使之达到预想的要求。
设计的核心部分是：在Quartus Ⅱ的软件平台上，用Verilog HDL 语言来完成HDB3编码器的各个模块的设计并将它们合为一个整体的系统。
设计中所用到的知识主要是：对HDB3码型基本原理和特性的认识、对Quartus Ⅱ软件的熟练操作、对Verilog HDL的掌握和应用，这些知识都是进行电子设计的基本知识和能力，只有基础知识和能力扎实了，才能更好的进行更高层次的电子设计，所以这个实验性设计也是对电子设计基本能力的很好的锻练。
四、实验设计原理作为传输用的基带信号归纳起来有如下要求：（1）希望将原始信息符号编制成适合与传输用的码型；（2）对所选码型的电波形，希望它适宜在信道中传输。
可进行基带传输的码型较多。
1、AMI码AMI码称为传号交替反转码。
其编码规则为代码中的0仍为传输码0，而把代码中1交替地变化为传输码的+1-1+1-1，、、、。
AMI HDB3码编译码过程实验
碼譯碼電原理圖):
、用示波器觀測SP610的波形，如圖14-5所示。
編碼輸出):
、用信號連接線將SP610與SP611相連，表示HDB3編碼輸出信號傳送至解碼電路。
用示波器
四、實驗結果：
編碼波形): (HDB3編碼輸出):
(HDB3編譯碼前後波形):
五、結果說明：
SP607：發端數位基帶信碼輸入。
連接SP109與SP607：32Kb/s的偽隨機碼輸入。
連接SP405與SP607：△M模組的數位編碼信號輸入。
連接SP111與SP607：64Kb/s的偽隨機碼輸入。
SP606：AMI或HDB3碼編解碼的64KHz工作時鐘輸入。
SP608：AMI或HDB3碼編碼時的OUT1輸出波形（SP610編碼輸出波形的負向波形）SP609：AMI或HDB3碼編碼時的OUT2輸出波形（SP610編碼輸出波形的正向波形）SP610：AMI或HDB3碼編碼輸出波形。
SP613: 收端解碼數位基帶信碼輸出，碼型同SP607。
实验一 AMI码、HDB3码编译码实验
实验一AMI码、HDB3码编译码实验一、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、掌握HDB3码的编译规则。
二、实验原理1.AMI编译码实验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。
实验中是将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。
2、HDB3编译码实验HDB3译码需找到传号A，将传号和传号前3个数都清0。
传号A的识别方法是：该符号的极性与前一极性相同，该符号即为传号。
实验中译码过程是将HDB3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。
三、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、连接线若干四、实验步骤AMI编译码连线归零码实验S3 00111.示波器分别观测编码输入的数据TH3和TH11验证AMI编码规则2. 保持数据TH3的通道不变，测量中间测试点TP5\TH6观察基带码元的奇偶数位的变换波形。
3. 用示波器观测TP9和TP11观察比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。
AMI码对连0信号的编码、直流分量以及时钟信号提取观测S3 0011模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置为111100001.示波器观测模块8的TH3和TH112. 模块2的开关S1、S2、S3、S4拨为00000000 00000000 00000000 00000011观察。
模块2的拨动开关置为00111111 11111111 11111111 11111111，观察拨码过程中编码输入数据和编码输出数据波形的变化情况。
3.将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置0，观察记录波形再将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置1，观察记录波形。
实验一 HDB3码型变换实验
实验一 HDB3码型变换实验一、实验目的1．了解二进制单极性码变换为HDB3码的编码规则，掌握它的工作原理和实现方法。
2. 通过测试电路，熟悉并掌握分析电路的一般规律与方法,学会分析电路工作原理，画出关键部位的工作波形。
3．了解关于分层数字接口脉冲的国际规定，掌握严格按技术指标研制电路的实验方法。
二、实验内容本实验可完成以下实验内容：1.调测HDB3编、译码电路。
2.调测位定时提取电路及信码再生电路。
各部分的输出信号应达到技术指标的要求，同时做到编、解码无误。
三、基本原理在数字通信系统中，有时不经过数字基带信号与信道信号之间的变换，只由终端设备进行信息与数字基带信号之间的变换，然后直接传输数字基带信号。
数字基带信号的形式有许多种，在基带传输中经常采用AMI码（符号交替反转码）和HDB3码（三阶高密度双极性码）。
1．传输码型在数字复用设备中，内部电路多为一端接地，输出的信码一般是单极性不归零信码。
当这种码在电缆上长距离转输时，为了防止引进干扰信号，电缆的两根线都不能接地（即对地是平衡的），这里就要选用一种适合线路上传输的码型，通常有以下几点考虑：(1).在选用的码型的频谱中应该没有直流分量，低频分量也应尽量少。
这是因为终端机输出电路或再生中继器都是经过变压器与电缆相连接的，而变压器是不能通过直流分量和低频分量的。
(2).传输码型的频谱中高频分量要尽量少。
这是因为电缆中信号线之间的串话在高频部分更为严重，当码型频谱中高频分量较大时，就限制了信码的传输距离或传输质量。
(3).码型应便于再生定时电路从码流中恢复位定时。
若信号中连“０”较长，则等效于一段时间没有收脉冲，恢复位定时就困难，所以应该使变换后的码型中连“０”较少。
(4).设备简单，码型变换容易实现。
(5).选用的码型应使误码率较低。
双极性基带信号波形的误码率比单极性信号的低。
根据这些原则，在传输线路上通常采用AMI码和HDB3码。
2.AMI码我们用“0”和“1”代表传号和空号。
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hdb3编译码实验报告总结
hdb3编译码实验报告总结如下：
采用了UAOI（SC22103专用芯片）实现HDB3的编译码实验，在该电路模块中，没有采用复杂的线圈偶合的方法来实现HDB3码字的调试加是采用UA02A（TL084）对HDB3的输出进行变换。
输入的码由UA01的1脚在2脚时钟信号的推动下输入，HDB3与AMI由KA01选择。
编码之后结果在UA01的14、15脚输出。
而后在电路上直接由UAO1的11、13脚返回，再由UA03进行译码。
正确译码之后TPA01与TPA08的波形应一致，但由于HDB3的编译码规则较复杂，当前的输出HDB3的码字可能与前4个码字有关，因而HDB3的编译码时延较大AMI与HDB3的选择可通过KAO1设置，当KAO1设置在1-2状态时UAO1完成HDB3编译码过程；当KA02、KA03设置在2-3状态时，UA01完成AMI编译码过程。