數(shù)字基帶信號(hào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、編號(hào)：時(shí)間：2021年3月19日數(shù)字基帶信號(hào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 數(shù)字基帶信號(hào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)老師：李 敏 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字基帶信號(hào) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號(hào)波形特點(diǎn)。 2、掌握ami、hdb3碼的編碼規(guī)則。 3、掌握從hdb3碼信號(hào)中提取位同步信號(hào)的方法。 4、掌握集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 5、了解hdb3（ami）編譯碼集成電路cd22103。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用示波器觀察單極性非歸零碼（nrz）、傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼（ami）、三階高密度雙極性碼（hdb3）、整流后的ami碼及整流后的hdb3碼。 2、用示波器觀察從

2、hdb3碼中和從ami碼中提取位同步信號(hào)的電路中有關(guān)波形。 3、用示波器觀察hdb3、ami譯碼輸出波形。 三、實(shí)驗(yàn)步驟 本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元和hdb3編譯碼單元。 1、熟悉數(shù)字信源單元和hdb3編譯碼單元的工作原理。接好電源線，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。 2、用示波器觀察數(shù)字信源單元上的各種信號(hào)波形。 用信源單元的fs作為示波器的外同步信號(hào)，示波器探頭的地端接在實(shí)驗(yàn)板任何位置的gnd點(diǎn)均可，進(jìn)行下列觀察： （1）示波器的兩個(gè)通道探頭分別接信源單元的nrz-out和bs-out，對(duì)照發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)，判斷數(shù)字信源單元是否已正常工作（1碼對(duì)應(yīng)的發(fā)光管亮，0碼對(duì)應(yīng)的發(fā)光管熄）； （2）用開(kāi)關(guān)k1產(chǎn)生代碼

3、1110010（為任意代碼，1110010為7位幀同步碼），k2、k3產(chǎn)生任意信息代碼，觀察本實(shí)驗(yàn)給定的集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，和nrz碼特點(diǎn)。 3、 用示波器觀察hdb3編譯單元的各種波形。 仍用信源單元的fs信號(hào)作為示波器的外同步信號(hào)。 （1）示波器的兩個(gè)探頭ch1和ch2分別接信源單元的nrz-out和hdb3單元的ami-hdb3，將信源單元的k1、k2、k3每一位都置1，觀察全1碼對(duì)應(yīng)的ami碼（開(kāi)關(guān)k4置于左方ami端）波形和hdb3碼（開(kāi)關(guān)k4置于右方hdb3端）波形。再將k1、k2、k3置為全0，觀察全0碼對(duì)應(yīng)的ami碼和hdb3碼。觀察時(shí)應(yīng)注意ami、hdb3碼的

4、碼元都是占空比為0.5的雙極性歸零矩形脈沖。編碼輸出ami-hdb3比信源輸入nrz-out延遲了4個(gè)碼元。 （2）將k1、k2、k3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000態(tài)，觀察并記錄對(duì)應(yīng)的ami（3）將k1、k2、k3置于任意狀態(tài)，k4先置左方（ami）端再置右方（hdb3）端，ch1碼和hdb3碼。 接信源單元的nrz-out，ch2依次接hdb3單元的det、bpf、bs-r和nrz ，觀察這些信號(hào)波形。觀察時(shí)應(yīng)注意： hdb3單元的nrz信號(hào)（譯碼輸出）滯后于信源模塊的nrz-out信號(hào)（編碼輸入）8個(gè)碼元。 det是占空比等于0.5的單極性歸零碼。 bpf信

5、號(hào)是一個(gè)幅度和周期都不恒定的準(zhǔn)正弦信號(hào)，bs-r是一個(gè)周期基本恒定（等于一個(gè)碼元周期）的ttl電平信號(hào)。 信源代碼連0個(gè)數(shù)越多，越難于從ami碼中提取位同步信號(hào)（或者說(shuō)要求帶通濾波的q值越高，因而越難于實(shí)現(xiàn)），而hdb3碼則不存在這種問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)中若24位信源代碼中連零很多時(shí)，則難以從ami碼中得到一個(gè)符合要求的穩(wěn)定的位同步信號(hào)，因此不能完成正確的譯碼（由于分離參數(shù)的影響，各實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的現(xiàn)象可能略有不同。一般將信源代碼置成只有1個(gè)“1”碼的狀態(tài)來(lái)觀察譯碼輸出）。若24位信源代碼全為“0”碼，則更不可能從ami信號(hào)（亦是全0信號(hào)）得到正確的位同步信號(hào)。 四、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和紀(jì)錄

6、回答： （1）不歸零碼和歸零碼的特點(diǎn)是什么？ （2）與信源代碼中的“1”碼相對(duì)應(yīng)的ami碼及hdb3碼是否一定相同？為什么？ 答：1）不歸零碼特點(diǎn)：脈沖寬度 等于碼元寬度ts歸零碼特點(diǎn)： ts 2）與信源代碼中的“1”碼對(duì)應(yīng)的ami碼及hdb3碼不一定相同。因信源代碼中的“1”碼對(duì)應(yīng)的ami碼“1”、“-1”相間出現(xiàn)，而hdb3碼中的“1”，“-1”不但與信源代碼中的“1”碼有關(guān)，而且還與信源代碼中的“0”碼有關(guān)。 2. 設(shè)代碼為全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，給出ami及hdb3碼的代碼和波形。 答：信息代碼 1 11 1111 ami 1 -11-1

7、 1 -1 1 hdb31 -11-1 1 -1 1 信息代碼0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 ami 0 0 0 00 0 0 00 0 0 00 hdb30 0 0 1-1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 信息代碼 0 1 1 10 0 1 00 0 0 01 1 0 00 0 1 00 0 0 0 ami0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 01 -1 0 0 0 0 1 00 0 0 0 hdb3 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 1 0 3. 總結(jié)從hdb3碼中提取位同步信號(hào)的原理。 答：hdb3中不含有離散譜fs(fs在數(shù)值上等于碼速率)成分。整流后變?yōu)橐粋€(gè)占空比等于0.5的單極性歸零碼，其連0個(gè)數(shù)不超過(guò)3，頻譜中含有較強(qiáng)的離散譜fs成分，故可通過(guò)窄帶帶通濾波器得到一個(gè)相位抖動(dòng)較小的正弦信號(hào)，再經(jīng)過(guò)整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信號(hào)。 4. 試根據(jù)占空比為0.5的單極性歸零碼的功率譜密度公式說(shuō)明為什么信息代碼中的連0碼越長(zhǎng)，越難于從ami碼中提取位同步信號(hào)，而hdb3碼則不存在此問(wèn)題。 答：將hdb3碼整流得到的占空比為0.5的單極性歸零碼中連“0”個(gè)數(shù)最多為3 ，而將ami碼整流后得到的占空比為0.5的單極性歸零碼中連“0”個(gè)數(shù)與信息代碼中連“0