新通信原理实验指导书(8)

结果思考：接收端为便于提取位同步信号，需要对收到的HDB3 编码信号做何处理？

（3） 将跳线开关KD02 设置回2_3 位置（右端）单极性码输出，再将跳线开关KD01拨除，使输入数据为全1 码或全0 码（方法见1）。重复上述测试步骤，记录分析测试结果。

2．扩展实验电路说明

以上实验，实现HDB3编/译码，采用的是大规模集成电路。为了便于让同学们全面了解和掌握HDB3编解码电路的原理，本仿真实验采用分立数字集成电路构成，它主要包括：HDB3编解码定时脉冲形成与信码产生器、HDB3编码器和解码器。仿真仅要求实现HDB3编码。

2．1 HDB3编码定时脉冲形成与1000信码产生器

为了实现HDB3实验，设立该部分的目的：一是产生HDB3编码所需的定时脉冲，二是产生HDB3实验所需的信码时钟。其电路组成原理图如图3.5所示。

图3.5 HDB3编解码定时脉冲形成与信码产生器组成框图

由图可见，HDB3编/解码定时脉冲，由集成电路（74LS04）六非门中的M1和M2与4.096MHZ的晶体组成，,其振荡输出信号经过M3和M4整形后送到D1触发器 (74LS74)二分频后, 得到2.048MHZ的时钟源，作HDB3编/解码器的器定时脉冲。

为便于理解和掌握AMI码，本实验电路中特设立了1000信码源。它由二分频器D2、D3

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（74LS74）与双输入或非门M5构成。

编/解码定时电路输出的2.048MHZ的时钟脉冲，作为二分频器D2的CLK信号，经二分频后输出1.024MHZ的脉冲信号, 这个脉冲信号一路输入M5的一个输入端; 另一路输送到D3触发器再次二分频，得到512KHZ的脉冲信号输入M5的另一输

入端, 经过M5后输出 “1000”的信码。如图3.6所示。

2．2 M序列发生器 图3.6 1000信码波形

实际的数字信号是随机的，为了实验和检测的方便，一般用M序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字信号源。

本实验电路中的M序列的产生是由五位移位寄存器（74LS175四D触发器和7474双D触发器构成）、四输入与非门（74LS20）、非门（7404）和异或门（7486）构成。其电原理图见3.7，由原理图产生的M序

列逻辑图如图3.8所示。 图3.8 M序列电路原理图

由此产生的32位伪随机码是：00000101011101100011111001101001，其波形

如图3.9所示 图3.9 M序列信码波形图

2．3 HDB3 的编码部分电路组成与工作原理

编码电路接收终端机传来的单极性非归零信码，并把这种码变换成为HDB3码送往传输信道。编码部分的组成电原理图如图3.10所示。由此产生的原理方框图如图3.11所示：

本实验电路中的编码器由连“0”码检出及

补“V”电路、取代节判决选择、破坏点产生和

单双变换四个部分组成。 图3.11 HDB3编码器组成框图

2.3.1.四连“0”检测及补“V”电路

四连零检出电路的作用是:当信码流中出现四个连“0”码时，检出一个控制信号。本实验中，四连“0”检测及补“V”电路组成如图3.12所示。

图3.12四连“0”检测及补“V”电路

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它由IC1/A、IC1/B、IC2/A、IC2B和IC3组成。单极性信码进入本电路，首先检测有无四连“0”码．没有四连“0”时，信码不改变地通过;有四连“0”时，在时序图上P3出一个负脉冲,从而也使得P4补一个正脉冲,即在第四个“0”码出现时，将一个“1”码放入信码中,取代第四个“0”码，补入“1”码称为V码,故P4点信码为1+V.

2.3.2 取代节选择及补B码电路

电路组成如图3.13所示。

图3.13 HDB3编码电路原理图

取代节判决电路作用是:当有四个连“0”出现时，判别由哪种取代节(BOOV或000V)来取代四连“0”码，该判别电路由IC3,IC1C, IC1D,,IC4A, IC4D,IC5B组成, 其功能是计算两个V码之间的“1“码的个数，若为奇数，则用0OOV作为取代节;若为偶数，则将0OOV中的第一个“0”改为“1”(补B)，即此时用“BOOV”作为取代节,过程如下:补V后的信码由PT4加到IC3的D1端,经延时由IC3的D4输出到IC4A的1脚,IC5B是一个计数器,其功能是计算相邻两个V码间1的个数,根据逻辑和时序关系,V0点出1时刻对应于IC4A的1脚输入信码中取代节的第1位,当两个V之间计数为偶数时,对应位B0为1,于是PT5出一个负脉冲,加到IC4A的1脚,从而对2脚的1+V信码补B。

2.3.3 破坏点形成电路

电路组成参见图3.13。破坏点产生电路是把取代节最后一比特变成极性交替的破坏点。基本思想是在取代节的第二位加入一个插入码“1”,使取代节中位于其后的V码在极性交替翻转电路中多翻转一次,从而与前一个1同极性,因而破坏了极性交替反转的规律，形成了“破坏点”。

2.3.4 单/双极性变换电路

B7信号,PT11对应正极性,TPT10对应负极性。作为发送码，即线路码输出。本实验的HDB3编码器产生的线路码，符合ITU-TG.703要求的输出波形。（ITU-TG.703要求详见附2）。

2．4 HDB3 的解码部分电路组成与工作原理（仅介绍原理，仿真不作要求）

根据:HDB3码的特点，HDB3码解码主要分成四步进行:首先检出极性破坏点，即找出四连“0”中添加的V码的位置(破坏点的位置)，其次去掉添加的V码，最后去掉四连“0”第一位添加的B码，还原成单极性不归零码。同时还需完成恢复位定时。

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