HDB3码型变换….docVIP

通信原理实验 电子信息工程学院 码型变换 姓名： XX学号：122110XX 班级：通信120X 得分 第九周 星期三 第四大节 实验名称：码型变换 实验前的准备 预习实验指导书上的相关内容 根据书后目录确定本次实验需要操作的测试孔及其位置 了解HDB3编/解码原理（详细内容见“四、基本原理”部分） 理解定时提取的原理（详细内容见“四、基本原理”部分） 实验目的 掌握HDB3编码规则、解码和解码原理 了解锁相环的工作原理与定时提取 了解输入信号对定时提取的影响 了解信号的传输时延 了解AMI/HDB3编译码集成芯片CD22103 实验仪器 ZH5001A通信原理综合实验系统 一台 20 MHz双踪示波器 一台 基本原理 HDB3 编码规则 HDB3码全称三阶高密度双极性码，属伪三进制码。 主要是为了应对AMI码中连“0”过多不易提取缺点而对AMI码进行改进的结果。它的编码规则是： 1）当信息序列中出现四个连“0”码时，就产生一个“破坏点”V，即将第四个“0”码变为与前一非“0”符号同极性的符号，使码元极性交替变化规律遭到破坏。 2）为保证最终信号无直流产生，插入的破坏点之间也要保证极性交替变化。 3）当两规则冲突时，插入“补信码”B取得平衡。B插入的位置应该是交替变化规律被破坏的小节的第一位。 HDB3的译码 每个破坏点总与前一非“0”码元同极性。也就是说，从接收到的信号中找到破坏点V很容易，而V码及其前面三个码元必为连续的三个“0”，从而将恢复四个连“0”，再讲所有-1变为+1后即可得到原码。 3、编解码电路 编译码电路采用集成芯片CD22103实现HDB3的编码工作。同时电路中采用运放完成对HDB3的输出进行电平变换，将输出变换为单极性或双极性码。其组成框图见（图1）。 图1 为进行HDB3编码，应将CD22103的三号引脚接+5V；AMI编码则将其接地。在编码过程中，将NRZ码及时钟信号作为输入，CD22103将输出两路并行信号（15号引脚）和（14号引脚）。两信号均为半占空比的正脉冲信号，分别与AMI或HDB3的正极性信号和负极性信号对应。两路信号经差分放大器后，得到AMI或HDB3编码。通过运放构成的相加器，HDB3将为单极性。在译码时，需将AMI或HDB3码变换为两路信号分别送到CD22103的第11、13引脚，这一变换有双/单变换电路完成。 该模块内各点测试点的安排如下 TPD01：编码输入数据（256kbps）。 TPD02:256kHz编码输入时钟（256kHz）。 TPD03：HDB3输出+。 TPD04：HDB3输出-。 TPD05：HDB3输出（双极性码）。 TPD06：译码输入时钟（256kHz）。 TPD07：译码输出数据（256kbps）。 TPD08：HDB3输出（单极性码）。 3、定时提取 位定时提取电路采用锁相环方法。在系统工作中锁相环将接收端的256kHz时钟锁定在发端的256kHz的时钟上，来获得系统的同步时钟。该锁相环模块由锁相环，数字分频器，D触发器，环路滤波器和输入端的带通滤波器组成。 锁相环组成框图见（图2）。 图2 4、主要芯片介绍 （1）CD22103 CD22103型芯片是一种集编码和译码一体的CMOS器件，工作速率为50kbps~10Mbps。内部结构图和引脚排列见（图3）。 图3 （2）CC4046 CC4046是一种CMOS单片数字锁相环电路，内含一个高性能的压控振荡器，两个工作方式不同的相位比较强。压控振荡器产生50%占空比的方波，振荡频率约为0.5~1.2MHz。锁相环CC4046内部结构见（图4），引脚排列见（图5）。 图4 图5 实验内容 1、HDB3码形变换规则验证 （1）通过KX02的设置，产生7位周期m序列。用示波器观测如下数据：输入数据（TPD01），HDB3输出双极性数据（TPD05） 从示波器中可以看出： HDB3双极性数据 1 -1 0 0 1 0 -1 1 -1 0 0 1 0 -1 输入数据 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 由输入数据可得：输入数据与输出的关系满足AMI编码关系，只是输出数据有3位延迟。因为M序列中没有出现4个连0，所以AMI码和HDB3码是一样的。 输入一个周期的数据如下： HDB3双极性数据 1 -1 0 0 1 0 -1 输入数据 1 1 0 0 1 0 1 （2）输入数据（TPD01），AMI输入单极性码数据（TPD08）  从示波器中可以看出： HDB3蛋极性数据 -1 -1 0 0 -1 0 -1 -1 -1 0 0 -1 0 -