通信原理实验指导(13-9)(9)

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及实验教程》一书(电子工业出版社 2008年) 8. 关机拆线：

实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。

六、实验报告要求

1．画出实验框图,根据实验内容，画出N＝1、10、100三种情况下相应波形，并作分析。 2．查找4046芯片资料，画出其常用电路，标明影响其振荡频率的外围器件，列出计算公式。

3．查找4046芯片在5V工作电压下的最高振荡频率，改变输入参考信号的频率，验证你查得的资料数据。

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实验9 基带信号的常见码型变换实验

一、实验目的

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。

二、实验仪器

1．时钟与基带数据发生模块，位号：G 2．20M双踪示波器1台

三、实验工作原理

在实际的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性： 1) 相应的基带信号无直流分量，且低频分量少； 2) 便于从信号中提取定时信息；

3) 信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰； 4) 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化； 5) 编译码设备要尽可能简单 1.1 单极性不归零码（NRZ码）

单极性不归零码中，二进制代码“1”用幅度为E的正电平表示，“0”用零电平表示，单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号。

?E10100110

0图9-1 单极性不归零码

1.2 双极性不归零码（BNRZ码）

二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示，当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。

?E101001100?E

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图 9-2 双极性不归零码

1.3 单极性归零码（RZ码）

单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。

?E10100110

0图 9-3 单极性归零码

1.4 双极性归零码（BRZ码）

它是双极性码的归零形式，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。

?E101001100?E图 9-4 双极性归零码

1.5 曼彻斯特码

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”。编码规则之一是：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示。

例如：

消息代码： 1 1 0 0 1 0 1 1 0? 曼彻斯特码：10 10 01 01 10 01 10 10 01?

曼彻斯特码只有极性相反的两个电平，因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变，所以含有位定时信息，又因为正、负电平各一半，所以无直流分量。

?E101001100?E图 9-5 曼彻斯特编码

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1.6 CMI码

CMI码是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则：

“1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示； “0”码固定的用“01”两位码表示。 例如：

消息代码：1 0 1 0 0 1 1 0? CMI码： 11 01 00 01 01 11 00 01? 或： 00 01 11 01 01 00 11 01?

?E101001100?E图 9-6 CMI码

1.7 密勒码

密勒码又称延迟调制码，它是曼彻斯特码的一种变形，编码规则： “1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示，即用“10”或“01”表示。

“0”码有两种情况：单个“0”码时，在码元间隔内不出现电平跃变，且相邻码元的边界处也不跃变；连“0”时，在两个“0”码边界处出现电平跃变，即“00”与“11”交替。

例如：

消息代码：1 1 0 1 0 0 1 0? 密勒码： 10 10 00 01 11 00 01 11? 或： 01 01 11 10 00 11 10 00?

?E110100100?E图9-7 密勒编码

1.8 成对选择三进码（PST码）

PST码是成对选择三进码，其编码过程是：先将二进制代码两两分组，然后再把每一

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码组编码成两个三进制码字（＋、－、0）。因为两个三进制数字共有9种状态，故可灵活的选择其中4种状态。表格 1列出了其中一种使用广泛的格式，编码时两个模式交替变换。

表格 1 PST码

二进制代码

0 0 0 1 1 0 1 1

＋模式 － ＋ 0 ＋ ＋ 0 ＋ －

－模式 － ＋ 0 — － 0 ＋ －

PST码能够提供的定时分量，且无直流成分，编码过程也简单，在接收识别时需要提供“分组”信息，即需要建立帧同步，在接收识别时，因为在“分组”编码时不可能出现00、++和—的情况，如果接收识别时，出现上述的情况，说明帧没有同步，需要重新建立帧同步。

例如：

消息代码：01 00 11 10 10 11 00? PST码： 0+ -+ +- -0 +0 +- -+? 或:： 0- -+ +- +0 -0 +- -+?

01001110101100

图 9-8 PST码

四、实验设置

1．拨码器4SW01、4SW02（时钟与基带数据发生模块）使用说明：

（1）4SW01为8比特基带信号设置开关，每位拨上为1，拨下为0。如下图设置：

即表示为11100110的数字基带信号。

（2）4SW02为系统功能设置开关，每位拨上为1，拨下为0，设置不同码型，详细设置见表格5： 4SW02 4SW01: 上上上下下上上下