数字基带信号实验报告

1、用示波器观测单极性非归零码〔NRZ〕、传号交替反转码〔AMI〕、三阶高密度双极性码〔HDB3〕、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。

2、用示波器观测从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的

指导老师：李 敏

电路中有关波形。

姓 名：

3、用示波器观测HDB3、AMI译码输出波形。

学 号：

三、试验步骤

试验一 数字基带信号

本试验运用数字信源单元和HDB3编译码单元。

一、试验目的

1、熟识数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。接好电

1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波

源线，打开电源开关。

形特点。

2、用示波器观测数字信源单元上的各种信号波形。

2、掌控AMI、HDB3码的编码规章。

用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端

3、掌控从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。

接在试验板任何位置的GND点均可，进行以下观测：

4、掌控集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

〔1〕示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和

5、了解HDB3〔AMI〕编译码集成电路CD22103。

BS-OUT，对比发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常

二、试验内容

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数字基带信号实验报告

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工作〔1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄〕；

〔2〕用开关K1产生代码×1110010〔×为任意代码，1110010为7位帧同步码〕，K2、K3产生任意信息代码，观测本试验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。 3、 用示波器观测HDB3编译单元的各种波形。

仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。 〔1〕示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观测全1码对应的AMI码〔开关K4置于左方AMI端〕波形和HDB3码〔开关K4置于右方HDB3端〕波形。再将K1、K2、K3置为全0，观测全0码对应的'AMI码和HDB3码。观测时应留意AMI、HDB3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。编码输出AMI-HDB3比信源输入NRZ-OUT延迟了4个码元。

〔2〕将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，

观测并记录对应的AMI〔3〕将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方〔AMI〕端再置右方〔HDB3〕端，CH1码和HDB3码。 接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ ，观测这些信号波形。观测时应留意：

HDB3单元的NRZ信号〔译码输出〕滞后于信源模块的NRZ-OUT信号〔编码输入〕8个码元。

DET是占空比等于0.5的单极性归零码。

BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的准正弦信号，BS-R是一个周期基本恒定〔等于一个码元周期〕的TTL电平信号。

信源代码连0个数越多，越难于从AMI码中提取位同步信号〔或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现〕，而HDB3码那么不存在这种问题。本试验中假设24位信源代码中连零许多时，那么难以从AMI码中得到一个符合要求的稳定的位同步信号，因此不能完成正确的译码〔由于分别参数的影响，各试验系统的现象可能略有不同。

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一般将信源代码置成只有1个“1”码的状态来观测译码输出〕。假设24位信源代码全为“0”码，那么更不可能从AMI信号〔亦是全0信号〕得到正确的位同步信号。 四、 试验报告要求

1. 依据试验观测和纪录回答：

〔1〕不归零码和归零码的特点是什么？

〔2〕与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否肯定相同？为什么？

答：1〕不归零码特点：脉冲宽度 τ 等于码元宽度Ts归零码特点：τ ＜Ts

2〕与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不肯定相同。因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间涌现，而HDB3码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。

2. 设代码为全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI及HDB3码的代码和波形。 答：信息代码 1 11 1111 AMI 1 -11-1 1 -1 1 HDB31 -11-1 1 -1 1

信息代码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

信息代码 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. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。

答：HDB3中不含有离散谱fS(fS在数值上等于码速率)成分。

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整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码，其连0个数不超过3，频谱中含有较强的离散谱fS成分，故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。

4. 试依据占空比为0.5的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码中的连0码越长，越难于从AMI码中提取位同步信号，而HDB3码那么不存在此问题。

答：将HDB3码整流得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数最多为3 ，而将AMI码整流后得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数与信息代码中连“0” 个数相同。所以信息代码中连“0”码越长，AMI码对应的单极性归零码中“1”码涌现概率越小，fS离散谱强度越小，越难于提取位同步信号。而HDB3码对应的单极性归零码中“1”码涌现的概率大，fS离散谱强度大，于提取位同步信号。

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