通信原理實(shí)驗(yàn)1

1、實(shí)驗(yàn)一 HDB3碼型變換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解幾種常用的數(shù)字基帶信號(hào)的特征和作用。2、 掌握HDB3碼的編譯規(guī)則。3、 了解濾波法位同步在的碼變換過(guò)程中的作用。二、實(shí)驗(yàn)器材1、 主控&信號(hào)源、2號(hào)、8號(hào)、13號(hào)模塊 各一塊2、 雙蹤示波器 一臺(tái)3、 連接線 若干三、實(shí)驗(yàn)原理1、HDB3編譯碼實(shí)驗(yàn)原理框圖HDB3編譯碼實(shí)驗(yàn)原理框圖2、實(shí)驗(yàn)框圖說(shuō)明我們知道AMI編碼規(guī)則是遇到0輸出0，遇到1則交替輸出+1和-1。而HDB3編碼由于需要插入破壞位B，因此，在編碼時(shí)需要緩存3bit的數(shù)據(jù)。當(dāng)沒(méi)有連續(xù)4個(gè)連0時(shí)與AMI編碼規(guī)則相同。當(dāng)4個(gè)連0時(shí)最后一個(gè)0變?yōu)閭魈?hào)A，其極性與前一個(gè)A的極性相反

2、。若該傳號(hào)與前一個(gè)1的極性不同，則還要將這4個(gè)連0的第一個(gè)0變?yōu)锽，B的極性與A相同。實(shí)驗(yàn)框圖中編碼過(guò)程是將信號(hào)源經(jīng)程序處理后，得到HDB3-A1和HDB3-B1兩路信號(hào)，再通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行變換，從而得到HDB3編碼波形。同樣AMI譯碼只需將所有的±1變?yōu)?，0變?yōu)?即可。而HDB3譯碼只需找到傳號(hào)A，將傳號(hào)和傳號(hào)前3個(gè)數(shù)都清0即可。傳號(hào)A的識(shí)別方法是：該符號(hào)的極性與前一極性相同，該符號(hào)即為傳號(hào)。實(shí)驗(yàn)框圖中譯碼過(guò)程是將HDB3碼信號(hào)送入到電平逆變換電路，再通過(guò)譯碼處理，得到原始碼元。四、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一HDB3編譯碼（256KHz歸零碼實(shí)驗(yàn)）概述：本項(xiàng)目通過(guò)選擇不同的數(shù)字信源，

3、分別觀測(cè)編碼輸入及時(shí)鐘，譯碼輸出及時(shí)鐘，觀察編譯碼延時(shí)以及驗(yàn)證HDB3編譯碼規(guī)則。1、關(guān)電，按表格所示進(jìn)行連線。源端口目的端口連線說(shuō)明信號(hào)源：PN模塊8：TH3(編碼輸入-數(shù)據(jù))基帶信號(hào)輸入信號(hào)源：CLK模塊8：TH4(編碼輸入-時(shí)鐘)提供編碼位時(shí)鐘模塊8：TH1(HDB3輸出)模塊8：TH7(HDB3輸入)將數(shù)據(jù)送入譯碼模塊模塊8：TH5(單極性碼)模塊13：TH7(數(shù)字鎖相環(huán)輸入)數(shù)字鎖相環(huán)位同步提取模塊13：TH5(BS2)模塊8：TH9(譯碼時(shí)鐘輸入)提供譯碼位時(shí)鐘2、開(kāi)電，設(shè)置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【HDB3編譯碼】 【256K歸零碼實(shí)驗(yàn)】。將模塊13的開(kāi)關(guān)S3分頻設(shè)置

4、撥為0011，即提取512K同步時(shí)鐘。3、此時(shí)系統(tǒng)初始狀態(tài)為：編碼輸入信號(hào)為256K的PN序列。4、實(shí)驗(yàn)操作及波形觀測(cè)。（1）用示波器分別觀測(cè)編碼輸入的數(shù)據(jù)TH3和編碼輸出的數(shù)據(jù)TH1(HDB3輸出)，觀察記錄波形，有數(shù)字示波器的可以觀測(cè)編碼輸出信號(hào)頻譜，驗(yàn)證HDB3編碼規(guī)則。注：觀察時(shí)注意碼元的對(duì)應(yīng)位置。（2） 保持示波器測(cè)量編碼輸入數(shù)據(jù)TH3的通道不變，另一通道測(cè)量中間測(cè)試點(diǎn)TP2 (HDB3-A1)，觀察基帶碼元的奇數(shù)位的變換波形。 （3） 保持示波器測(cè)量編碼輸入數(shù)據(jù)TH3的通道不變，另一通道測(cè)量中間測(cè)試點(diǎn)TP3 (HDB3-B1)，觀察基帶碼元的偶數(shù)位的變換波形。 （4） 用示波器分別

5、觀測(cè)模塊8的TP2(HDB3-A1)和TP3(HDB3-B1)，可從頻域角度觀察信號(hào)所含256KHz頻譜分量情況；或用示波器減法功能觀察HDB3-A1與HDB3-B1相減后的波形情況,，并與HDB3編碼輸出波形相比較。 （5）用示波器對(duì)比觀測(cè)編碼輸入的數(shù)據(jù)和譯碼輸出的數(shù)據(jù)，觀察記錄HDB3譯碼波形與輸入信號(hào)波形。思考：譯碼過(guò)后的信號(hào)波形與輸入信號(hào)波形相比延遲多少？答：波形相比延遲了八個(gè)時(shí)鐘周期。 （6） 用示波器分別觀測(cè)TP4(HDB3-A2)和TP8(HDB3-B2)，從時(shí)域或頻域角度了解HDB3碼經(jīng)電平變換后的波形情況。 （7） 用示波器分別觀測(cè)模塊8的TH7(HDB3輸入)和TH6(單極

6、性碼)，從頻域角度觀測(cè)雙極性碼和單極性碼的256KHz頻譜分量情況。 （8）用示波器分別觀測(cè)編碼輸入的時(shí)鐘和譯碼輸出的時(shí)鐘，觀察比較恢復(fù)出的位時(shí)鐘波形與原始位時(shí)鐘信號(hào)的波形。思考：此處輸入信號(hào)采用的單極性碼，可較好的恢復(fù)出位時(shí)鐘信號(hào)，如果輸入信號(hào)采用的是雙極性碼，是否能觀察到恢復(fù)的位時(shí)鐘信號(hào)，為什么？答：不能。因?yàn)椴捎秒p極性碼時(shí)，接收時(shí)鐘信號(hào)與發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)不同步。 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二 HDB3編譯碼（256KHz非歸零碼實(shí)驗(yàn)）概述：本項(xiàng)目通過(guò)觀測(cè)HDB3非歸零碼編譯碼相關(guān)測(cè)試點(diǎn)，了解HDB3編譯碼規(guī)則。1、保持實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一的連線不變。2、開(kāi)電，設(shè)置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【HDB3編譯碼】

7、 【256K非歸零碼實(shí)驗(yàn)】。將模塊13的開(kāi)關(guān)S3分頻設(shè)置撥為0100，即提取256K同步時(shí)鐘。3、此時(shí)系統(tǒng)初始狀態(tài)為：編碼輸入信號(hào)為256K的PN序列。4、實(shí)驗(yàn)操作及波形觀測(cè)。參照前面的256KHz歸零碼實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的步驟，進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三 HDB3碼對(duì)連0信號(hào)的編碼、直流分量以及時(shí)鐘信號(hào)提取觀測(cè)概述：本項(xiàng)目通過(guò)設(shè)置和改變輸入信號(hào)的碼型，觀測(cè)HDB3歸零碼編碼輸出信號(hào)中對(duì)長(zhǎng)連0碼信號(hào)的編碼、含有的直流分量變化以及時(shí)鐘信號(hào)提取情況，進(jìn)一步了解HDB3碼特性。1、關(guān)電，按表格所示進(jìn)行連線。源端口目的端口連線說(shuō)明模塊2：DoutMU

8、X模塊8：TH3(編碼輸入-數(shù)據(jù))基帶信號(hào)輸入模塊2：BSOUT模塊8：TH4(編碼輸入-時(shí)鐘)提供編碼位時(shí)鐘模塊8：TH1(HDB3輸出)模塊8：TH7(HDB3輸入)將數(shù)據(jù)送入譯碼模塊模塊8：TH5(單極性碼)模塊13：TH7(數(shù)字鎖相環(huán)輸入)數(shù)字鎖相環(huán)位同步提取模塊13：TH5(BS2)模塊8：TH9(譯碼時(shí)鐘輸入)提供譯碼位時(shí)鐘2、開(kāi)電，設(shè)置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【HDB3編譯碼】 【256K歸零碼實(shí)驗(yàn)】。將模塊13的開(kāi)關(guān)S3分頻設(shè)置撥為0011，即提取512K同步時(shí)鐘。將模塊2的開(kāi)關(guān)S1、S2、S3、S4全部置為11110000，使DoutMUX輸出碼型中含有連4個(gè)0的

9、碼型狀態(tài)。（或自行設(shè)置其他碼值也可。）3、此時(shí)系統(tǒng)初始狀態(tài)為：編碼輸入信號(hào)為256KHz的32位撥碼信號(hào)。4、實(shí)驗(yàn)操作及波形觀測(cè)。（1）觀察含有長(zhǎng)連0信號(hào)的HDB3編碼波形。用示波器觀測(cè)模塊8的TH3(編碼輸入-數(shù)據(jù))和TH1(HDB3輸出)，觀察信號(hào)中出現(xiàn)長(zhǎng)連0時(shí)的波形變化情況。注：觀察時(shí)注意碼元的對(duì)應(yīng)位置。思考：HDB3編碼與AMI編碼波形有什么差別？ 答：含有長(zhǎng)連0信號(hào)的HDB3的編碼波形在連零時(shí)仍呈現(xiàn)正負(fù)交替現(xiàn)象，但AMI編碼時(shí)信號(hào)電平長(zhǎng)時(shí)間不跳變。（2）觀察HDB3編碼信號(hào)中是否含有直流分量。將模塊2的開(kāi)關(guān)S1、S2、S3、S4撥為00000000 00000000 00000000

10、 00000011，用示波器分別觀測(cè)編碼輸入數(shù)據(jù)和編碼輸出數(shù)據(jù)，編碼輸入時(shí)鐘和譯碼輸出時(shí)鐘，調(diào)節(jié)示波器，將信號(hào)耦合狀況置為交流，觀察記錄波形。保持連線，撥碼開(kāi)關(guān)由0到1逐位撥起，直到模塊2的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)置為00111111 11111111 11111111 11111111，觀察撥碼過(guò)程中編碼輸入數(shù)據(jù)和編碼輸出數(shù)據(jù)波形的變化情況。思考：HDB3碼是否存在直流分量？答：HDB3碼中不存在直流分量。（3）觀察HDB3編碼信號(hào)所含時(shí)鐘頻譜分量。將模塊2的開(kāi)關(guān)S1、S2、S3、S4全部置0，用示波器先分別觀測(cè)編碼輸入數(shù)據(jù)和編碼輸出數(shù)據(jù)，再分別觀測(cè)編碼輸入時(shí)鐘和譯碼輸出時(shí)鐘，觀察記錄波形。再將模塊2的開(kāi)關(guān)S1、S2、S3、S4全部置1，觀察記錄波形。思考：數(shù)據(jù)和時(shí)鐘是否能恢復(fù)