通信原理實(shí)驗(yàn)-漢明碼編譯

1、通信原理實(shí)驗(yàn) 第 頁學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 日期： 上課時(shí)間：星期 一 第 三 大節(jié)通信原理實(shí)驗(yàn)電子信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)十五 漢明編碼和譯碼實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備（1）預(yù)習(xí)幀成形及其傳輸電路的構(gòu)成；預(yù)習(xí)自定義幀結(jié)構(gòu)的幀同步系統(tǒng)電路的構(gòu)成。（2）熟悉實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書附錄B和附錄C中實(shí)驗(yàn)箱面板分布及測(cè)試孔位置，定義本實(shí)驗(yàn)相關(guān)模塊的跳線狀態(tài)。（3）實(shí)驗(yàn)前重點(diǎn)掌握的內(nèi)容：漢明碼的編碼規(guī)則、漢明碼的糾錯(cuò)能力。二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握漢明碼編譯碼原理2.掌握漢明碼糾錯(cuò)檢錯(cuò)原理3.通過糾錯(cuò)編解碼實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)糾錯(cuò)編解碼理論的理解三、 實(shí)驗(yàn)儀器（1）ZH5001A通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)（2）20MHz雙蹤示波器一臺(tái)四

2、、 基本原理漢明編碼模塊實(shí)驗(yàn)電路工作原理描述如下：1、 輸入數(shù)據(jù)：漢明編碼輸入數(shù)據(jù)可以來自ADPCM1模塊的ADPCM碼字，或來自同步數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)、異步端口數(shù)據(jù)、CVSD編碼數(shù)據(jù)、m序列。選擇ADPCM碼字由工作方式選擇開關(guān)SWC01中的ADPCM狀態(tài)決定，當(dāng)處于ADPCM狀態(tài)時(shí)（插入跳線器），漢明編碼器對(duì)ADPCM信號(hào)編碼；否則處于非ADPCM狀態(tài)時(shí)（拔除跳線器），輸入編碼數(shù)據(jù)來自開關(guān)KC01所設(shè)置的位置，分別為同步數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)、異步端口數(shù)據(jù)、CVSD編碼數(shù)據(jù)、m序列。2、 m序列發(fā)生器：m序列用于測(cè)試漢明編碼規(guī)則，輸出信號(hào)與開關(guān)KWC01位置表3.4.2所示：3、 編碼使能開關(guān)：此開關(guān)應(yīng)與

3、接收端漢明譯碼器使能開關(guān)同步使用，該開關(guān)處于使能狀態(tài)（H_EN短路器插入），漢明碼編碼器工作；否則漢明碼編碼器不工作。需注意：漢明碼編碼器不工作時(shí)，ADPCM和CVSD話音數(shù)據(jù)無法通話，這是因?yàn)榫幋a速率與信道速率不匹配。4、 錯(cuò)碼產(chǎn)生：錯(cuò)碼產(chǎn)生專門設(shè)計(jì)用于測(cè)量漢明譯碼器的糾錯(cuò)和檢錯(cuò)性能。輸出錯(cuò)碼與開關(guān)KWC01位置參見表3.4.3所示：錯(cuò)碼可以用示波器從錯(cuò)碼指示端口監(jiān)測(cè)。漢明編碼模塊各測(cè)試點(diǎn)定義：1、 TPC01：輸入數(shù)據(jù)2、 TPC02：輸入時(shí)鐘3、 TPC03：編碼模塊輸出數(shù)據(jù)（56Kbtps/BPSK/DBPSK）4、 TPC04：編碼模塊輸出時(shí)鐘（56KHz/BPSK/DBPSK）5、

4、 TPC05：錯(cuò)碼指示（無加錯(cuò)時(shí)，該點(diǎn)為低電平。）漢明譯碼模塊實(shí)驗(yàn)電路工作原理描述如下：1、 輸入信號(hào)選擇開關(guān)：開關(guān)KW01、KW01用于選擇輸入信號(hào)和時(shí)鐘是來自解調(diào)器信道或直接來自漢明編碼模塊。當(dāng)KW01、KW01設(shè)置在1_2位置（CH：左端），則輸入信號(hào)來自信道；開關(guān)KW01、KW01設(shè)置在2_3位置（LOOP：右端），則輸入信號(hào)來自漢明編碼模塊。2、 漢明譯碼器：主要由串/并變換器、校正子生成器、3/8譯碼器和糾錯(cuò)電路構(gòu)成。該電路專門由一個(gè)CPLD（EPM7128）實(shí)現(xiàn)。3、 漢明譯碼使能開關(guān)：SW03中H_EN與發(fā)端編碼使能開關(guān)同步使用。漢明譯碼模塊各測(cè)試點(diǎn)定義：1、 TPC01：輸入

5、時(shí)鐘（56KHz BPSK/DBPSK）2、 TPC02：輸入數(shù)據(jù)（56Kbtps BPSK/DBPSK）3、 TPC03：檢測(cè)錯(cuò)碼指示4、 TPC04：輸出時(shí)鐘5、 TPC05：CVSD數(shù)據(jù)輸出6、 TPC06：同步數(shù)據(jù)輸出7、 TPC07：m序列輸出8、 TPC08：異步數(shù)據(jù)輸出五、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備工作：（1） 首先通過菜單將調(diào)制方式設(shè)置為BPSK或DBPSK方式；將漢明編碼模塊內(nèi)工作方式選擇開關(guān)SWC01中，編碼使能開關(guān)插入（H_EN），ADPCM數(shù)據(jù)斷開（ADPCM）；將輸入數(shù)據(jù)選擇開關(guān)KC01設(shè)置在m序列（DT_M）位置；設(shè)置m序列方式為（00：M_SEL2和M_SEL1拔下），此時(shí)m

6、序列輸出為1/0碼。（2）將漢明譯碼模塊內(nèi)輸入信號(hào)和時(shí)鐘選擇開關(guān)KW01、KW02設(shè)置在LOOP位置（右端），輸入信號(hào)直接來自漢明編碼模塊；將譯碼器使能開關(guān)KW03設(shè)置在工作位置0N（左端）。1. 編碼規(guī)則驗(yàn)證（1） 用示波器同時(shí)觀測(cè)編碼輸入信號(hào)TPC01波形和編碼輸出波形TPC05，觀測(cè)時(shí)以TPC01同步，觀測(cè)是否符合漢明編碼規(guī)則（參見表3.4.1所示）。注意此時(shí)輸入、輸出數(shù)據(jù)速率不同，輸入數(shù)據(jù)速率為32Kbps，輸出數(shù)據(jù)速率為56Kbps。輸入序列為0101，輸出序列為0101100，查表知符合漢明碼編碼規(guī)則（2） 設(shè)置m序列方式為（10：M_SEL2插入、M_SEL1拔下），此時(shí)m序列輸

7、出為11/00碼（參見表3.4.2所示）。用示波器同時(shí)觀測(cè)編碼輸入信號(hào)TPC01波形和編碼輸出波形TPC05，觀測(cè)時(shí)以TPC01同步，觀測(cè)是否符合漢明編碼規(guī)則。輸入序列為1100，輸出序列為1100010，查表知符合漢明碼編碼規(guī)則2. 譯碼數(shù)據(jù)輸出測(cè)量（1） 用示波器同時(shí)觀測(cè)漢明編碼模塊的編碼輸入信號(hào)TPC01波形和漢明譯碼模塊譯碼輸出m序列波形TPW07，觀測(cè)時(shí)以TPC01同步。測(cè)量譯碼輸出數(shù)據(jù)與發(fā)端信號(hào)是否保持一致。觀測(cè)到譯碼輸出數(shù)據(jù)與發(fā)端信號(hào)一致，但稍有延時(shí)3. 譯碼同步過程觀測(cè)將漢明編碼模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的編碼使能開關(guān)插入（H_EN）；ADPCM數(shù)據(jù)有效（ADPCM）。將漢

8、明譯碼模塊的輸入信號(hào)和時(shí)鐘選擇開關(guān)KW01、KW02設(shè)置在2_3位置（右端），輸入信號(hào)直接來自漢明編碼模塊。（1） 用示波器檢測(cè)漢明譯碼模塊內(nèi)錯(cuò)碼檢測(cè)指示輸出波形TPW03。將漢明編碼模塊內(nèi)工作方式選擇開關(guān)SWC01的編碼使能開關(guān)斷開（H_EN），使?jié)h明譯碼模塊失步，觀測(cè)TPC03變化；將編碼使能開關(guān)插入（H_EN），觀測(cè)漢明譯碼的同步過程，記錄測(cè)量結(jié)果。失步后編譯出錯(cuò)并能檢測(cè)出，重新插入編碼使能開關(guān)后無錯(cuò)。4. 發(fā)端加錯(cuò)信號(hào)觀測(cè)將漢明編碼模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的編碼使能開關(guān)插入（H_EN）；ADPCM數(shù)據(jù)有效（ADPCM）。將漢明譯碼模塊內(nèi)輸入信號(hào)和時(shí)鐘選擇開關(guān)KW01、KW02設(shè)置

9、在LOOP位置（右端），輸入信號(hào)直接來自漢明編碼模塊；將譯碼器使能開關(guān)KW03設(shè)置在工作位置0N（左端）。（1） 用示波器同時(shí)測(cè)量漢明編碼模塊內(nèi)加錯(cuò)指示TPC03和漢明譯碼模塊內(nèi)錯(cuò)碼檢測(cè)指示輸出波形TPW03的波形，觀測(cè)時(shí)以TPC03同步。此時(shí)無錯(cuò)碼。波形恒為高電平說明此時(shí)無錯(cuò)碼（2） 將漢明編碼模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的加錯(cuò)開關(guān)E_MOD0接入，產(chǎn)生1位錯(cuò)碼，定性觀測(cè)明譯碼能否檢測(cè)出錯(cuò)碼，記錄結(jié)果。產(chǎn)生一位錯(cuò)碼能檢測(cè)出（3） 將漢明編碼模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的加錯(cuò)開關(guān)E_MOD1接入，產(chǎn)生2位錯(cuò)碼，定性觀測(cè)明譯碼能否檢測(cè)出錯(cuò)碼，記錄結(jié)果。產(chǎn)生兩位錯(cuò)碼也能檢測(cè)出（4） 將漢明編碼

10、模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的加錯(cuò)開關(guān)E_MOD0、E_MOD1都插入，產(chǎn)生更多錯(cuò)碼，定性觀測(cè)明譯碼能否檢測(cè)出錯(cuò)碼和失步，記錄結(jié)果。此時(shí)波形模糊，檢測(cè)不出錯(cuò)碼5. 收端錯(cuò)碼檢測(cè)能力觀測(cè)和錯(cuò)碼糾錯(cuò)性能測(cè)量首先通過菜單將調(diào)制方式設(shè)置為BPSK（或DBPSK）方式；將漢明編碼模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的編碼使能開關(guān)插入（H_EN），ADPCM數(shù)據(jù)斷開（ADPCM）；將輸入數(shù)據(jù)選擇開關(guān)KC01設(shè)置在同步數(shù)據(jù)輸入DT-SYS (左端)。將漢明譯碼模塊內(nèi)輸入信號(hào)和時(shí)鐘選擇開關(guān)KW01、KW02設(shè)置在LOOP位置（右端）；將譯碼器使能開關(guān)KW03設(shè)置在工作位置0N（左端）。將誤碼儀RS422端口通過轉(zhuǎn)

11、換電纜與實(shí)驗(yàn)箱同步模塊的JH02插座連接（注意插入方向：JH02插座面對(duì)實(shí)驗(yàn)箱左下腳為1腳；插頭上有小三角符號(hào)為1腳。誤碼儀必須斷電后連接?。?。（1） 加電后將誤碼儀模式設(shè)置“連續(xù)”，接口時(shí)鐘選擇設(shè)置“外時(shí)鐘”，接口類型選擇“RS422”方式。按“測(cè)試”鍵進(jìn)入測(cè)試，測(cè)量誤碼率。無錯(cuò)碼時(shí)編譯正確（2） 將漢明編碼模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的加錯(cuò)開關(guān)E_MOD0接入，產(chǎn)生1位錯(cuò)碼，測(cè)量誤碼率，看漢明編譯碼系統(tǒng)能否糾1位錯(cuò)碼，記錄結(jié)果。一位錯(cuò)碼可以糾正（3） 將漢明編碼模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的加錯(cuò)開關(guān)E_MOD1接入，產(chǎn)生2位錯(cuò)碼，測(cè)量誤碼率，看漢明編譯碼系統(tǒng)能否糾2位錯(cuò)碼，記錄結(jié)果。兩位錯(cuò)碼時(shí)波形模糊，無法糾正（4） 將漢明編碼模塊工作方式選擇開關(guān)SWC01的加錯(cuò)開關(guān)E_MOD0、E_MOD1都插入，產(chǎn)生更多錯(cuò)碼，測(cè)量誤碼率，記錄結(jié)果。更多錯(cuò)碼時(shí)無法糾正六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論漢明碼最多能檢測(cè)2位錯(cuò)碼，最多能糾正1位錯(cuò)碼七、 思考題1.漢明譯碼模塊內(nèi)輸入信號(hào)和時(shí)鐘的來源有哪兩種選擇？如何選擇