数字基带信号实验汇报
专业班级：
指导老师：李 敏
姓 名：
学 号：
实验一 数字基带信号
一、实验目的
一、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
二、掌握AMI、HDB三码的编码规则。
三、掌握从HDB三码信号中提取位同步信号的方法。
四、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
五、了解HDB三（AMI）编译码集成电路CD二二一零三。
二、实验内容
一、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB三）、整流后的AMI码及整流后的HDB三码。
二、用示波器观察从HDB三码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
三、用示波器观察HDB三、AMI译码输出波形。
三、实验步骤
本实验使用数字信源单元和HDB三编译码单元。
一、熟悉数字信源单元和HDB三编译码单元的工作原理。接好电源线，打开电源开关。
二、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：
（一）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（一码对应的发光管亮，零码对应的发光管熄）；
（二）用开关K一产生代码×一一一零零一零（×为任意代码，一一一零零一零为七位帧同步码），K二、K三产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。
三、 用示波器观察HDB三编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。 （一）示波器的两个探头CH一和CH二分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB三单元的AMI-HDB三，将信源单元的.K一、K二、K三每一位都置一，观察全一码对应的AMI码（开关K四置于左方AMI端）波形和HDB三码（开关K四置于右方HDB三端）波形。再将K一、K二、K三置为全零，观察全零码对应的AMI码和HDB三码。观察时应注重AMI、HDB三码的码元都是占空比为零.五的双极性归零矩形脉冲。编码输出AMI-HDB三比信源输入NRZ-OUT延迟了四个码元。
（二）将K一、K二、K三置于零一一一 零零一零 零零零零 一一零零 零零一零 零零零零态，观察并记录对应的AMI（三）将K一、K二、K三置于任意状态，K四先置左方（AMI）端再置右方（HDB三）端，CH一码和HDB三码。 接信源单元的NRZ-OUT，CH二依次接HDB三单元的DET、BPF、BS-R和NRZ ，观察这些信号波形。观察时应注重：
HDB三单元的NRZ信号（译码输出）滞后于信源模块的NRZ-OUT信号（编码输入）八个码元。
DET是占空比等于零.五的单极性归零码。
BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的准正弦信号，BS-R是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。
信源代码连零个数越多，越难于从AMI码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），而HDB三码则不存在这种问题。本实验中若二四位信源代码中连零很多时，则难以从AMI码中得到一个符合要求的稳定的位同步信号，因此不能完成正确的译码（由于分离参数的影响，各实验系统的现象可能略有不同。一般将信源代码置成只有一个“一”码的状态来观察译码输出）。若二四位信源代码全为“零”码，则更不可能从AMI信号（亦是全零信号）得到正确的位同步信号。
四、 实验汇报要求
一. 根据实验观察和纪录回答：
（一）不归零码和归零码的特点是什么？
（二）与信源代码中的“一”码相对应的AMI码及HDB三码是否一定相同？为什么？
答：一）不归零码特点：脉冲宽度 τ 等于码元宽度Ts归零码特点：τ ＜Ts
二）与信源代码中的“一”码对应的AMI码及HDB三码不一定相同。因信源代码中的“一”码对应的AMI码“一”、“-一”相间出现，而HDB三码中的“一”，“-一”不但与信源代码中的“一”码有关，而且还与信源代码中的“零”码有关。
二. 设代码为全一，全零及零一一一 零零一零 零零零零 一一零零 零零一零 零零零零，给出AMI及HDB三码的代码和波形。
答：信息代码 一 一一 一一一一
AMI 一 -一一-一 一 -一 一
HDB三一 -一一-一 一 -一 一
信息代码零 零 零 零零 零 零 零零 零 零 零零
AMI 零 零 零 零零 零 零 零零 零 零 零零
HDB三零 零 零 一-一 零 零 一 -一 零 零 一 -一
信息代码 零 一 一 一零 零 一 零零 零 零 零一 一 零 零零 零 一 零零 零 零 零
AMI零 一 -一 一 零 零 -一 零 零 零 零 零一 -一 零 零 零 零 一 零零 零 零 零
HDB三 零 一 -一 一 零 零 -一 零 零 零-一 零 一 -一 一 零 零 一 -一 零 零 零 –一 零
三. 总结从HDB三码中提取位同步信号的原理。
答：HDB三中不含有离散谱fS(fS在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于零.五的单极性归零码，其连零个数不超过三，频谱中含有较强的离散谱fS成分，故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再通过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。
四. 试根据占空比为零.五的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码中的连零码越长，越难于从AMI码中提取位同步信号，而HDB三码则不存在此问题。
答：将HDB三码整流得到的占空比为零.五的单极性归零码中连“零”个数最多为三 ，而将AMI码整流后得到的占空比为零.五的单极性归零码中连“零”个数与信息代码中连“零” 个数相同。所以信息代码中连“零”码越长，AMI码对应的单极性归零码中“一”码出现概率越小，fS离散谱强度越小，越难于提取位同步信号。而HDB三码对应的单极性归零码中“一”码出现的概率大，fS离散谱强度大，于提取位同步信号。
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