码型变换.doc

通信原理实验报告 实验题目： 码型变换实验 成 绩： 学生姓名： 学号： 指导教师：杨俊东 学院名称：信息学院 专业：通信工程 年 级：2011级 实验时间：2013年10月25日14时 实验地址：信息学院3301 实验目的 1． 了解几种常见的数字基带信号。 2． 掌握常用数字基带传输码型的编码规则。 实验内容 1． 观察 NRZ 码、RZ 码、BRZ 码、BNRZ 码、AMI 码、CMI 码、HDB3 码、BPH 码 的波形。 2． 观察全 0 码或全1 码时各码型的波形。 3． 观察 HDB3 码、AMI 码、BNRZ 码的正、负极性波形。 4． 观察 NRZ 码、RZ 码、BRZ 码、BNRZ 码、AMI 码、CMI 码、HDB3 码、BPH 码 经过码型反变换后的输出波形。 5． 自行设计码型变换电路，下载并观察输出波形。 实验仪器及器材 1． 信号源模块 2． 码型变换模块 3． 60M 双踪示波器 一台 4． 连接线 若干 简述实验电路基本原理（包括画出实验基本原理图，元件参数） 将信号源产生的NRZ 码和位同步信号BS 送入U900（EPM7128SLC84-15）进行变换，可以直接得到各种单极性码和各种双极性码的正、负极性编码信号（因为FPGA 的I/O 口不能直接接负电平，所以只能将分别代表正极性和负极性的两路编码信号分别输出，再通过外加电路合成双极性码），如HDB3 的正、负极性编码信号送入U901（4051）的选通控制端，控制模拟开关轮流选通正、负电平，从而得到完整的HDB3 码。解码时同样也需要先将双极性的HDB3 码变换成分别代表正极性和负极性的两路信号，再送入FPGA 进行解码，得到NRZ 码。其它双极性码的编、解码过程相同。 ① NRZ 码 从信号源“NRZ”点输出的数字码型即为NRZ 码，其产生过程请参考信号源工作原理。 ② BRZ、BNRZ 码 将NRZ 码和位同步信号BS 分别送入双四路模拟开关U902（4052）的控制端作为控制信号，在同一时刻，NRZ 码和BS 信号电平高低的不同组合（00、01、10、11）将控制U902 分别接通不同的通道，输出BRZ 码和BNRZ 码。X 通道的4 个输入端X0、X1、X2、X3 分别接－5V、GND、＋5V、GND，在控制信号控制下输出BRZ 码；Y 通道的4 个输入端Y0、Y1、Y2、Y3 分别接－5V、－5V、＋5V、＋5V，在控制信号控制下输出BNRZ 码。解码时通过电压比较器U907（LM339）将双极性的BRZ 和BNRZ 码转换为两路单极性码，即双（极性）—单（极性）变换，再送入U900 进行解码，恢复出原始的NRZ 码。 ③ RZ、BPH 码 这两种码型的编、解码方法与BRZ、BNRZ 是一样的，但因为是单极性的码型，所以编、解码过程可以直接在U900 中完成，在这里不再赘述。 ④ AMI 码 由于AMI 码是双极性的码型，所以它的变换过程分成了两个部分。首先，在U900中，将NRZ 码经过一个时钟为BS 的JK 触发器后，再与NRZ 信号相与后得到控制信号AMIB，该信号与NRZ 码作为控制信号送入单八路模拟开关U905（4051）的控制端，U905 的输出即为AMI 码。解码过程与BNRZ 码一样，也需先经过双—单变换，再送入U900 进行解码。 ⑤ HDB3 码 HDB3 码的编、解码框图分别如图4-1、4-2 所示，其编、解码过程与AMI 码相同，这里不再赘述。 ⑥ CMI 码 由于是单极性波形，CMI 码的编解码过程全部在U900 中完成，其编码电路原理框图如图4-3 所示： 实验步骤 1． 将信号源模块、码型变换模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。 2． 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED001、LED002、D900、D901 发光，按一下信号源模块的复位键，两个模块均开始工作。 3． 将信号源模块的拨码开关SW101、SW102 设置00000000，SW103、 SW104、SW105 设置00110000按实验一的介绍，此时分频比千位、十位、个位均为0，百位为5，因此分频比为500，此时位同步信号频率应为4KHz。观察BS、FS、2BS、NRZ 各点波形。 4． 分别将信号源模块与码型变换模块上以下四组输入/输出点用连接线连接：BS 与BS、FS 与FS、2BS 与2BS、NRZ 与NRZ。观察码型变换模块上其余各点输出的波形。 5． 任意改变信号源模块上的拨码开关 SW103、SW104、SW105 的设置，以信号源模块的NRZ 码为