實驗一HDB3碼型變換實驗1

1、一、 實驗目的1、 了解幾種常用的數(shù)字基帶信號的特征和作用。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程中的作用。二、 實驗器材1、 主控&信號源、2號、8號、13號模塊各一塊2、 雙蹤示波器一臺3、 連接線若干三、實驗原理1、HDB3編譯碼實驗原理框圖HDB3編譯碼實驗原理框圖2、實驗框圖說明我們知道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，在編碼時需要緩存3bit的數(shù)據(jù)。當沒有連續(xù)4個連0時與AMI編碼規(guī)則相同。當4個連0時最后一個0變?yōu)閭魈朅，其極性與前一個A的極性相反。若該傳號與前一個1的極性不同

2、，則還要將這4個連0的第一個0變?yōu)锽，B的極性與A相同。實驗框圖中編碼過程是將信號源經(jīng)程序處理后，得到HDB3-A1和HDB3-B1兩路信號，再通過電平轉(zhuǎn)換電路進行變換，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A，將傳號和傳號前3個數(shù)都清0即可。傳號A的識別方法是：該符號的極性與前一極性相同，該符號即為傳號。實驗框圖中譯碼過程是將HDB3碼信號送入到電平逆變換電路，再通過譯碼處理，得到原始碼元。四、實驗步驟實驗項目一HDB3編譯碼（256KHz歸零碼實驗）概述：本項目通過選擇不同的數(shù)字信源，分別觀測編碼輸入及時鐘，譯碼輸

3、出及時鐘，觀察編譯碼延時以及驗證HDB3編譯碼規(guī)則。1、關電，按表格所示進行連線。源端口目的端口連線說明信號源：PN模塊8：TH3(編碼輸入-數(shù)據(jù))基帶信號輸入信號源：CLK模塊8：TH4(編碼輸入-時鐘)提供編碼位時鐘模塊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(譯碼時鐘輸入)提供譯碼位時鐘2、開電，設置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【HDB3編譯碼】 【256K歸零碼實驗】。將模塊13的開關S3分頻設置撥為0011，即提取512K同

4、步時鐘。3、此時系統(tǒng)初始狀態(tài)為：編碼輸入信號為256K的PN序列。4、實驗操作及波形觀測。（1）用示波器分別觀測編碼輸入的數(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編碼輸出信號頻譜，驗證HDB3編碼規(guī)則。注：觀察時注意碼元的對應位置。（2）保持示波器測量編碼輸入數(shù)據(jù)TH3的通道不變，另一通道測量中間測試點TP2 (HDB3-A1)，觀察基帶碼元的奇數(shù)位的變換波形。（3）保持示波器測量編碼輸入數(shù)據(jù)TH3的通道不變，另一通道測量中間測試點TP3 (HDB3-B1)，觀察基帶碼元的偶數(shù)位的變換波形。（4）用示波器分別觀測模塊8的TP2(HDB3-A1)和T

5、P3(HDB3-B1)，可從頻域角度觀察信號所含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）用示波器對比觀測編碼輸入的數(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波形。思考：譯碼過后的信號波形與輸入信號波形相比延時多少？（6）用示波器分別觀測TP4(HDB3-A2)和TP8(HDB3-B2)，從時域或頻域角度了解HDB3碼經(jīng)電平變換后的波形情況。（7）用示波器分別觀測模塊8的TH7(HDB3輸入)和TH6(單極性碼)，從頻域角度觀測雙極性碼和單極性碼的256KHz頻譜分量情況。（8）用示波器

6、分別觀測編碼輸入的時鐘和譯碼輸出的時鐘，觀察比較恢復出的位時鐘波形與原始位時鐘信號的波形。思考：此處輸入信號采用的單極性碼，可較好的恢復出位時鐘信號，如果輸入信號采用的是雙極性碼，是否能觀察到恢復的位時鐘信號，為什么？實驗項目二 HDB3編譯碼（256KHz非歸零碼實驗）概述：本項目通過觀測HDB3非歸零碼編譯碼相關測試點，了解HDB3編譯碼規(guī)則。1、保持實驗項目一的連線不變。2、開電，設置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【HDB3編譯碼】 【256K非歸零碼實驗】。將模塊13的開關S3分頻設置撥為0100，即提取256K同步時鐘。3、此時系統(tǒng)初始狀態(tài)為：編碼輸入信號為256K的PN序列。

7、4、實驗操作及波形觀測。參照前面的256KHz歸零碼實驗項目的步驟，進行相關測試。實驗項目三 HDB3碼對連0信號的編碼、直流分量以及時鐘信號提取觀測概述：本項目通過設置和改變輸入信號的碼型，觀測HDB3歸零碼編碼輸出信號中對長連0碼信號的編碼、含有的直流分量變化以及時鐘信號提取情況，進一步了解HDB3碼特性。1、關電，按表格所示進行連線。源端口目的端口連線說明模塊2：DoutMUX模塊8：TH3(編碼輸入-數(shù)據(jù))基帶信號輸入模塊2：BSOUT模塊8：TH4(編碼輸入-時鐘)提供編碼位時鐘模塊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

8、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(譯碼時鐘輸入)提供譯碼位時鐘2、開電，設置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【HDB3編譯碼】 【256K歸零碼實驗】。將模塊13的開關S3分頻設置撥為0011，即提取512K同步時鐘。將模塊2的開關S1、S2、S3、S4全部置為11110000，使DoutMUX輸出碼型中含有連4個0的碼型狀態(tài)。（或自行設置其他碼值也可。）3、此時系統(tǒng)初始狀態(tài)為：編碼輸入信號為256KHz的32位撥碼信號。4、實驗操作及波形觀測。（1）觀察含有長連0信號的HDB3編碼波形。用示波器觀測模塊8的TH3(編碼輸入-數(shù)據(jù)

9、)和TH1(HDB3輸出)，觀察信號中出現(xiàn)長連0時的波形變化情況。注：觀察時注意碼元的對應位置。思考：HDB3編碼與AMI編碼波形有什么差別？（2）觀察HDB3編碼信號中是否含有直流分量。將模塊2的開關S1、S2、S3、S4撥為00000000 00000000 00000000 00000011，用示波器分別觀測編碼輸入數(shù)據(jù)和編碼輸出數(shù)據(jù)，編碼輸入時鐘和譯碼輸出時鐘，調(diào)節(jié)示波器，將信號耦合狀況置為交流，觀察記錄波形。保持連線，撥碼開關由0到1逐位撥起，直到模塊2的撥動開關置為00111111 11111111 11111111 11111111，觀察撥碼過程中編碼輸入數(shù)據(jù)和編碼輸出數(shù)據(jù)波形的

10、變化情況。思考：HDB3碼是否存在直流分量？（3）觀察HDB3編碼信號所含時鐘頻譜分量。將模塊2的開關S1、S2、S3、S4全部置0，用示波器先分別觀測編碼輸入數(shù)據(jù)和編碼輸出數(shù)據(jù)，再分別觀測編碼輸入時鐘和譯碼輸出時鐘，觀察記錄波形。再將模塊2的開關S1、S2、S3、S4全部置1，觀察記錄波形。思考：數(shù)據(jù)和時鐘是否能恢復？注：有數(shù)字示波器的可以觀測編碼輸出信號FFT頻譜。在恢復時鐘方面HDB3碼與AMI碼比較有哪一個更好？比較不同輸入信號時兩種碼型的時鐘恢復情況并聯(lián)系其編碼信號頻譜分析原因。五、 實驗結(jié)果實驗項目一HDB3編譯碼（256KHz歸零碼實驗）i. 用示波器分別觀測編碼輸入的數(shù)據(jù)TH3和編碼輸出的數(shù)據(jù)TH1(HDB3輸出)，觀察記錄波形2、保持示波器測量編碼輸入數(shù)據(jù)TH3的通道不變，另一通道測量中間測試點TP2 (HDB3-A1)3、保持示波器測量編碼輸入數(shù)據(jù)TH3的通道不變，另一通道測量中間測試點TP3 (HDB3-B1)4、用示波器分別觀測模塊8的TP2(HDB3-A1)和TP3(HDB3-B1)5