新通信原理实验指导书(9)

本实验中的解码部分组成电原理图如图3.13所示（附本节后），由此产生的原理方框图如图3.15所示：各部分功能简述如下:

图3.15 解码系统电路组成框图

2.4.1 双/单极性变换电路

本电路由变压器T2,二极管D1,D2,D3,电阻A5,A6组成,从传输线来的HDB3码加入本电路，输入端与外线路匹配.经变压器将双极性脉冲分成两路单极性脉冲,B点得到正极性一路,C点得到负极性一路。

2.4.2判决电路

本电路由IC16A,IC16B,IC16D,IC16E,IC17D,IC17C,IC17A组成,选用合适的判决电平以去除信码经信道传输之后引入的干扰信号。信码经判决电路后成为半占空(请思考为什么要形成半占空码?)的两路信号。相加后成为一路单极性归0信码．送到定时恢复电路和信码再生电路。

2.4.3 破坏点检测电路

本电路由IC22A,IC22D,IC23A,IC24E,和IC22B, IC23B, IC24D, IC22C 及IC21A组成,它的输入是B和B-两个脉冲序列.由HDB3编码规则已知在破坏点处会出现相同极性的脉冲，就是说这时B+和B-不是依次而是连续出现的，所以可以由此测出破坏点.F1点检出V+,F2点检出V-,因而在V脉冲出现的时刻H点有一个正脉冲输出并加到IC21B的第9脚.此正脉冲对应HDB3信码的第四位.大家可根据所学知识画出H点V检出时序图。

2.4.4 去除取代节和信码再生电路

本电路由IC21B,IC20,IC19A组成, 由IC17A的1脚输出的单极性归0信码送到IC20的4脚D1端,在位定是脉冲的控制下进行信码再生,IC20(74LS175)是由四个D触发器组成的移位寄存器,它的Q2,Q3加到IC21B的输入端,在V码出现的时刻, Q2,Q3分别对应取代节的第2位和第3位,他们都为0,Q2,Q3为1,和H点出现的正脉冲使得IC21B出0,加IC20的第1脚清零端,使取代节的四位全为0,从而去掉了取代节,再将信码经IC19A整形即可恢复原来的信码。破坏点检测与去除取代节电路一起完成信码再生功能。

2.4.5 定时恢复电路

已知随机序列的功率谱

PS(ω)=2fS P(1-P)|G1(f)-G2(f)|2 + f|P G1(0)+(1-P)G2(0)|δ(f)+2fS |P G1(mfS)+(1-P)G2(mfS)|2δ(f-mfS)

其中TS=l/fs为基带脉冲宽度;g1(t)和g2(t)则代表二进制符号的“0”和“1”,它们出现的概率为P和(l-P);

G1(f)= g1(t)e-j2fπtdt

由PS表达式中可见，此功率谱中包含连续谱和离散谱.若信号为双极性并且两极性波形等概

2

2

2

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率出现时P=l-P,G1(f)=-G2(f),则在PS(ω)的表达式中后两项为0，没有离散谱存在，这对于位定时恢复是不利的。所以将信码先整流成为单极性码，再送入位定时恢复电路，用滤波法由信码提取位定时，这里给出的电路是用线性放大器做成选频放大器来选取定时频率分量。经整流恢复出的位定时信号用于信码再生电路，使两者同步。本电路由晶体管9013,电阻A10, A11,A3, A12, R14,电容C3,C2,C7,二极管A13,A14,变压器L1组成选频放大电路,经C4,A15延时,由IC24A,IC24F,IC24B整形后加到IC20第9脚作为定时用。

HDB3的优点是无直流成分，低频成分少，即使有长连“0”码时也能提取位同步信号。缺点是编译码电路比较复杂。HDB3是CCITT建议欧洲系列一、二、三次群的接口码型。

本电路输入B+和B-两个脉冲序列. 由HDB3编码规则已知在破坏点会出现相同极性的脉冲,就是说这时B-和B+不是依次而连续出现的,所以可以由此测出破坏点.本电路在V脉冲出现的时刻有输出脉冲.

图3.13解码部分电原理图

2．2实验内容与方法步骤

本实验设备提供一个实际使用的HDB3编/解码电路。实验者要根据基本原理, 分析说明电路工作原理与各部分功能。在熟悉了整个实验电路以后，方可开始进行实验。具体实验内容与方法步骤是：

1．定时信号的检测和信码的检测.

为了实验与检测电路方便，我们提供了一个时钟源和标准信号源电路。时钟源是2.048MHZ的脉冲信号, 信号源电路提供1000码序列和M序列。实验者可以自己分析工作原理,了解并掌握

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时钟源和标准信号源的检测方法并画出各信号波形。将检测的结果填如表中。 测量点 PTZ PTC M序列

波 形/幅 度 频 率 备 注 1000信码 2．加入1000信码时的编/解码电路的检测

加1000码, 分析电路, 使其按AMI编码方式正常工作，检测输出波形。具体方法是： （1）将K1接1000信码输出。

（2）用示波器检测并记录编码部分PT3-PT12测试点的信号波形。并分析各级的工作特点，掌握电路的检测技能，验证AMI编码规则。

3．加入M序列信码时的编码电路的检测

加入M序列信码, 分析电路, 使其按HDB3编码方式正常工作，检测输出波形。具体方法是： （1）将K1接M序列输出信码。

（2）用示波器检测编码部分PT3—PT12测试点的信号波形，验证HDB3编码规则

4．加入全“1”全“0”信码时的编码电路的检测

（1）将K2接入，且分别选择全“1”或全“0”信码。

（2）用示波器检测编码部分PT3—PT12测试点的信号波形，验证AMI/HDB3编码规则。

四．实验预习

1．不归零码和归零码的特点是什么？

2. 设代码为全1，全0 及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI 及HDB3 码的 代码和波形。

五、实验报告

1、 根据实验结果，画出主要测量点波形；

2、 根据测量结果，分析AMI 码和HDB3 码收时钟提取电路受输入数据影响的关系； 3、 总结HDB3 码的信号特征；

附1：CD22103 的引脚及内部框图

CD22103 的引脚及内部框图如图3.5 所示：

详细说明如下：

（1）NRZ-IN 编码器NRZ 信号输入端； （2）CTX 编码时钟（位同步信号）输入端； （3）HDB3/ AMI 码型选择端：接TTL 高电平时，选择HDB3 码；接TTL低电平时，选择AMI 码； （4）NRZ-OUT HDB3 译码后信码输出端； （5）CRX 译码时钟（位同步信号）输入端； （6）RAIS 告警指示信号（AIS）检测电路复位端，负脉冲有效；

（7）AIS AIS 信号输出端，有AIS 信号为高电平，无ALS 信号时为低电平；

（8）VSS 接地端； （9）ERR 不符合HDB3/AMI 编码规则的误码脉冲输出端； （10）CKR HDB3 码的汇总输出端； （11）+HDB3-IN HDB3 译码器正码输入端； （12）LTF HDB3 译码内部环回控制端，接高电平时为环回，接低电平时为正常；

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（13）-HDB3-IN HDB3 译码器负码输入端； （14）-HDB3-OUT HDB3 编码器负码输出端； （15）+HDB3-OUT HDB3 编码器正码输出端； （16）VDD 接电源端（+5V）

图3.5 CD22103 的引脚及内部框图

CD22103 主要由发送编码和接收译码两部分组成，工作速率为50Kb/s~10Mb/s。两部分功能简述如下。 发送部分：

当HDB3/ AMI 端接高电平时，编码电路在编码时钟CTX 下降沿的作用下，将NRZ 码编成HDB3 码（+HDB3-OUT、-HDB3-OUT 两路输出）；接低电平时，编成AMI 码。编码输出比输入码延迟4 个时钟周期。 接收部分：

（1）在译码时钟CRX 的上升沿作用下，将HDB3 码（或AMI 码）译成NRZ 码。译码输出比输入码延迟4 个时钟周期。

（2）HDB3 码经逻辑组合后从CKR 端输出，供时钟提取等外部电路使用； …… 此处隐藏：1741字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……