通信原理試驗15曼徹斯特碼編解碼試驗

1、實驗十四曼徹斯特碼編解碼實驗實驗十五曼徹斯特碼編解碼實驗實驗內容1.熟悉曼徹斯特碼編碼實驗2 .熟悉曼徹斯特碼譯碼實驗、實驗目的1 掌握曼徹斯特碼的編解碼規(guī)則的過程2 掌握曼徹斯特碼的編解碼原理3. 學習通過CPLD編程實現(xiàn)曼徹斯特碼編譯碼實驗二、實驗電路工作原理在實際的基帶傳輸系統(tǒng)中，并不是所有碼字都能在信道中傳輸。例如，含有直流和低 頻成分的基帶信號就不適宜在信道中傳輸，因為它有可能造成信號嚴重畸變。同時，一般 基帶傳輸系統(tǒng)都從接收到的基帶信號流中提取收定時信號，而收定時信號卻又依賴于傳輸?shù)拇a型，如果碼型出現(xiàn)長時間的連“0 ”或連“ 1”符號，則基帶信號可能會長時間的出現(xiàn)0電位。從而使收定

2、時恢復系統(tǒng)難以保證收定時信號的準確性。實際的基帶傳輸系統(tǒng)還可 能提出其它要求，因而對基帶信號也存在各種可能的要求。歸納起來，對傳輸用的基帶信 號的主要要求有兩點： 對各種代碼的要求，期望將原始信息的符號編制成適合于傳輸用的碼型， 對所傳碼型的電波波形要求，期望電波波形適宜于在信道中傳輸。前一問題稱為傳輸碼型選擇，后一問題稱為基帶脈沖的選擇。這是兩個既有獨立性又 有聯(lián)系的問題，也是基帶傳輸原理中十分重要的兩個問題。傳輸碼（又稱線路碼）的結構將取決于實際信道特性和系統(tǒng)工作的條件。在較為復雜 的基帶傳輸系統(tǒng)中，傳輸碼的結構應具有下列主要特性： 能從其相應的基帶信號中獲取定時信息； 相應的基帶信號無直

3、流成分和只有很小的低頻成分； 不受信息源統(tǒng)計特性的影響，即能適應于信息源的變化； 盡可能地提高傳輸碼型的傳輸效率； 具有內在的檢錯能力，等等。曼徹斯特碼 (Manchester code )又稱裂相碼、雙向碼，是一種用電平跳變來表示1或0的編碼，它是計算機網(wǎng)絡中常用的兩種編碼方法(曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼)。未經(jīng)編碼的二進制基帶數(shù)字信號就是高電平和低電平不斷交替的信號。至于用低電平代表 1或0都是可以的。使用這種最簡單的基帶信號的最大問題就是當出現(xiàn)一長串的連1或0時，在接收端無法收到的比特流中提取位同步信號。曼徹斯特編碼可以解決這一問題。其 變化規(guī)則很簡單，即每個碼元均用兩個不現(xiàn)相位的電

4、平信號表示，也就是一個周期的方波，但0碼和1碼的相位正好相反。它的編碼應用范圍很廣，如局域網(wǎng)等。此項實驗為軟件編 程實現(xiàn)。1 曼徹斯特碼的編碼原理：用兩個二進制碼取代原來的碼即：用10取代0 用01取代1例如：1 1 0 0 1 0 1 取代后 01 01 10 10 01 10 011 n n 1 nre«* -e IFa9B I=*mi.1啦-LrLTLrLTLrLrLrL2 曼徹斯特碼的編碼方案process(e n, data_cp)begin if (en ='0') then temp<="00"elsif(data_cp'

5、;eve nt and data_cp='1') the nif(datain='1')then temp<="01"else temp<="10"end if;end if;end process;process(e n, data_cpx2)begin if en='0' then i<=0;elsif(data_cpx2'eve nt and data_cpx2='1') the nif i=0 the n i<=1;else i<=0;end i

6、f;cfm_out<=temp(i);end if;end process;3解碼原理：由編碼規(guī)則知道，當遇到 10用0還原，遇到014 解碼方案process(data_cp2x,e n_temp)beginif en_temp='0' then temp<="00"elsif(data_cp2x'eve nt and data_cp2x='1') the n temp(0)<=datai n;temp(1)<=temp(0);end if;end process;process(data_cp,temp,e

7、 n_temp)beginif en _temp='0' the n n rz_out<='0'rstcfmout<='0： elsif(data_cp'eve nt and data_cp='0')the nif (temp="10" )then nrz_out <='0'elsif temp="01" then n rz_out<='1'else n rz_out<='1'end if;rstcfmout<

8、;='1'end if;end process;四、實驗內容和步驟撥碼開關識別注意點：SWD01撥上為“ 1 ”，撥下為“ 0”，SWD01撥上為“ 0”，撥下為“ T 位算起(即第八位向第一位開始算起)。1.將SWD02 ( 8位的撥碼開關)撥到你想要觀察的數(shù)據(jù)；用1還原。同時輸入信號從高RST復位程序;2 .將SWD01(4位的撥碼開關)撥為1011，選擇曼徹斯特編解碼，按動3. 用示波器觀測TPD07的發(fā)送信號碼元波形，TPD13的時鐘信號，觀察發(fā)送碼元的發(fā)光管DD01, DD02DD08的顯示；4. 觀察TPD01的曼徹斯特編碼波形，記錄并分析曼徹斯特碼的編碼規(guī)則；5 觀察TDP08處的曼徹斯特碼解碼碼元，分析曼徹斯特碼的解碼算法；6 .將1步驟中的數(shù)據(jù)改變，再重復以上步驟。五、實驗報告要求1考慮你觀測的波形若沒有和你要撥的碼元比對，能不能正確解出原始碼來，若不 能，考慮為什么，有什么解決方案嗎？2 體會曼徹斯特碼易于提取時鐘信息的特點，若有能力可以考慮如何提取，講一下 大概的思路。六、測試點說明1. TPD07