通信原理课程教案 实验三 AMI HDB3 编译码过程实验

实验3 AMI / HDB3编译码过程实验

(理论课:教材第六章P132--142）

实 验 内 容

1.AMI/HDB3码型变换编码观察实验 2.AMI/HDB3码型变换译码观察实验

一、实验目的

1.熟悉AMI / HDB3编译码的工作过程。

2.观察AMI / HDB3码型变换编译码电路的测量点波形。 3.掌握AMI/HDB3码型变换的规则

二、AMI / HDB3码型变换编译码原理回顾

数字传输系统中，传输的数字信息可以是计数机、数传机等数据终端的各种数字代码，也可以是来自模拟信号经数字化处理的脉冲编码（PCM）信号。在原理上，数字信息可以直接用数字代码序列表示和传输，但在实际传输中，一般要进行不同形式的编码，并且选用一组取值有限的离散波形来表示。这些取值离散的波形可以是未经调制的电信号，也可以是调制后的信号。

1

数字基带信号：未经调制的数字信号就是基带信号（频带从0频或很低的频率开始）它是数字信息的电波形表示，可以用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。

数字基带传输系统：不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统称为数字基带传输系统

数字基带信号的类型有很多，有：单极性波形、双极性波形、单极性归零波形、双极性归零波形、差分波形、多电平波形等。

数字基带传输系统常用的几种传输码型。AMI码就是其中一种码型。

1、AMI码原理与编码规则

AMI码的全称是传号交替反转码。是将消息代码“1”（传号）交替地变换为“+1”和“—1”而“0”（空号）保持不变

AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。他可以看成是单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正、负电平。

由于AMI码的信号交替反转，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。

2

从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，而且也是一个二进制符号变换成一个三进制符号。把一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码称为1B／1T码型。

AMI码除具有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。

但是，AMI码有一个重要缺点，即当它用来获取定时信息时，由于它可能出现长的连“0”串，因而会造成提取定时信号的困难。

为了保持AMI码的优点而克服其缺点，人们提出了许多种类的改进AMI码，HDB3码就是其中有代表性的码。 2、HDB3码原理与编码规则

HDB3码是三阶高密度码的简称。HDB3码保留了AMI码所有的优点（如前所述），还可将连码限制在3个以内，克服了AMI码如果长连“0”过多对提取定时钟不利的缺点。HDB3码的功率谱基本上与AMI码类似。由于HDB3码诸多优点，所以CCITT建议把HDB3码作为PCM传输系统的线路码型。 如何由二进制码转换成HDB3码呢？ HDB3码编码规则如下：

1、检查消息码中“0”的个数。当连“0”数目小于等于3时，HDB3码与AMI码一样，+1与-1交替。

2．二进制序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，但当出现四个连“0”码时，用取代节000V或B00V代替。取代节中V码、B码均代表“1”码，它们可正可负，（即V+=＋1，V-=－1，B+=＋1，B-=－1）脉冲波形相同，用V或B符号表示的目的是为了示意该非“0”码由原来信码中的“0”变换而来的。取代节称为破坏节，V称为破坏脉冲，B称为调节脉冲。 2．取代节的安排顺序是：先用000V，当它不能用时，再用B00V。

000V取代节的安排要满足以下两个要求：

（1）各取代节之间的V码要极性交替出现（为了保证传号码极性交替出现，不引 入直流成份）。

3

（2）V码要与前一个传号码的极性相同（为了在接收端能识别出哪个是原始传号

码，哪个是V码和B码，以恢复成原二进制码序列）。

当上述两个要求能同时满足时，用000V代替原二进制码序列中的4个“0”（用000V+或000V-）；而当上述两个要求不能同时满足时，则改用B00V（B+00V+或B-00V-，实质上是将取代节000V中第一个“0”码改成B码）。 3．HDB3码序列中的传号码（包括“1”码、和B码）除V码外要满足极性交替出现的原则。

下面我们举个例子来具体说明一下，如何将二进制码转换成HDB3码。 二进制码序列:

1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 HDB3码序列:

V+ -1 0 0 0 V- +1 0 –1 B+ 0 0 V 0 –1 +1 –1 0 0 0 V- B+ 0 0 V+ 0 –1 从上面得变换中可以看出当，二进制码序列中第1--5个码元里出现了4个连“0”码，

按照规则先用000V取代节来替代4个“0”，,其中V码极性的如何取呢（上面的例子中已经假设了变换后的二进制码序列前面的是个V+ 码）因为第一个是V+码按照《各取代节之间的V码要极性交替出现》所以加入的这个V码必须是V--。再按照《V码要与前一个传号码的极性相同》的原则，因为前面的传号也是负的，所以这4个连“0”码可以用取代节000V代替。也就是说：加入的这个V码既保持了与前一个V码相反的极性又符合与前一个传号相同极性的原则，所以这个V码确定为负的，这个取代节就是：0 0 0 V-

二进制码序列中9--12也是4个“0”连码，与前相同先试用000V取代节来替代4个“0”码，因为前一个V码是“V-”这个V码必须是V+，又因为这个+V码前的传号是“–1”的，违背了《V码要与前一个传号码的极性相同》的原则，所以要用B00V取代节，B码极性的取向要符合《HDB3码序列中的传号码（包括“1”码、和B码）除V码外要满足极性交替出现的原则》。由于前一个传号是“–1”，所以应为+B码，所以这个取代节就是B+ 0 0 V+

从上例也可以看出两点：

4

（1）当两个取代节之间原始传号码的个数为奇数时，后边取代节用000V；当两个 取代节之间原始传号码的个数为偶数时，后边取代节用B00V

（2）V码破坏了传号码极性交替出现的原则，所以叫破坏点；而B码未破坏传号码极性交替出现的原则，叫非破坏点。

虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性（包括B在内）。这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有－1变成＋1后便得到原消息代码

图1－2 NRZ－HDB3编码工作波形

三、HDB3专用集成电路CD22103芯片工作原理

HDB3数字基带信号传输及HDB3码型变换线路编译码工作原理之前，首先对本实验电路中使用的HDB3专用集成电路CD22103芯片作一介绍：

5

（一）HDB3专用集成电路CD22103

1.引脚功能说明

第1脚：NRZI — 发端非归零码输入脚

欲需进行HDB3编码的非归零输入数据，它被编码时钟CP1的下降沿定位。

第2脚：CP1—发端编码时钟输入脚 对NRZI数据编码的输入时钟。 第3脚：AMI／HDB3—码变换方式选择输入脚，

若AMI / HDB3=L，为NRZ－AMI编译码； 若AMI／HDB3＝H,为HDB3编译码。

第4脚：NRZO — 收端非归零码输出脚

译码后非归零数据，它定位于CP2上升沿。

第5脚：CP2 — 收端解码时钟输入脚

、BIN数据进行解码的时钟信号。

第6脚：SET — 输入HDB3码连零告警置位端。

第7脚：AIS — HDB3码连零告警 …… 此处隐藏：3183字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……