通信原理编码与解码实践报告.doc

中南大学通信原理课程设计报告 专业:通信0901姓名:学号:目录一、 实验目的3二、 设计内容3三、 AMI码4四、 CMI码4五、 HDB3码5六、 用MATLAB仿真码型变6一、 实验目的通信原理实验是针对通信工程专业学生的实践教学环节，通过这一环节，可使学生巩固相关课程知识，增强动手能力，提高学生对通信系统的仿真技能。在强调基本原理的同时，更突出设计过程的锻炼，强化学生的实践创新能力。2、 设计内容码型反变换的仿真实现、基本任务：由抽样判决后的AMI码型和CMI码型数字序列恢复出原始的PCM脉冲编码信号。主要步骤和要求：（1）由抽样判决后的AMI码型数字序列恢复出原始的PCM脉冲编码信号（0、1信号）。要求抽样判决后的AMI码型数字序列可以是数字型也可以是字符型；要求画出码型反变换前后的波形图。（2）由抽样判决后的CMI码型数字序列恢复出原始的PCM脉冲编码信号。要求抽样判决后的CMI码型数字序列可以是数字型也可以是字符型；要求画出码型反变换前后的波形图。、选做任务：由抽样判决后的HDB3码型数字序列恢复出原始的PCM脉冲编码信号。主要步骤和要求：由抽样判决后的HDB3码型数字序列恢复出原始的PCM脉冲编码信号（0、1信号）。要求抽样判决后的HDB3码型数字序列可以是数字型也可以是字符型；要求画出码型反变换前后的波形图。3、 AMI码AMI(Alternative Mark Inversion)码的全称是信号交替反转码，是通信编码中的一种，为极性交替翻转码，分别有一个高电平和低电平表示两个极性。 1、 编码规则: 消息代码中的0 传输码中的0 ，消息代码中的1 传输码中的+1、-1交替 例如: 消息代码:1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 AMI码: +1 0 -1 0 +1 0 0 0 -1 0 +1 -1 +1 2、 AMI码的特点: 1 由AMI码确定的基带信号中正负脉冲交替，而0电位保持不变;所以由AMI码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量; 2 不易提取定时信号，由于它可能出现长的连0串。 3、 解码规则 从收到的符号序列中将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码 4、 CMI码CMI（Coded Mark Inversion）码是传号反转码的简称，与双相码类似，它也是一种双极性二电平码。其编码规则是“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示。 CMI码易于实现，含有丰富的定时信息。此外，由于10为禁用码组，不会出现三个以上的连码，这个规律可以用来宏观检错。该码已被ITU-T推荐为PCM四次群的接口码型，有时也用在速率低于8.44Mb/s的光缆传输系统中。5、 HDB3码一、High Density Bipolar of order 3code,三阶高密度双极性码。HDB3的编码规则 1 先将消息代码变换成AMI码，若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI码就是HDB3码; 2 若AMI码中连0的个数大于3,则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一个非0符号(+1或-1)同极性的符号,用表示(+1+,-1-); 3为了不破坏极性交替反转，当相邻符号之间有偶数个非0符号时，再 将该小段的第1个0变换成+B或-B,符号的极性与前一非零符号的相反，并让后面的非零符号从符号开始再交替变化。 例如: 消息代码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 AMI码: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1 HDB3码：+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1 2、 HDB3码的特点: 1 由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量; 2 HDB3中连0串的数目至多为3个，易于提取定时信号。 3 编码规则复杂，但译码较简单。3、 解码规则 1从收到的符号序列中找到破坏极性交替的点，可以断定符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连码; 2再将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码6、 用MATLAB仿真码型变换global codglobal nch=get(handles.edit1,string);n1=length(ch);cod=zeros(8,n1);for i=1:n1 c=dec2bin(ch(i),8);for j=1:8 cod(j,i)=str2num(c(j);endendn=n1*8; global codglobal nfs=200;t=0:1/fs:n-1/fs;figure;subplot(3,1,1);plot(t,cod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(字符串对应的ASCII码);grid minor;title(AMI编码、解码);j=-1;acod=cod;for i=1:n if acod(i)=1 acod(i)=acod(i)*j; j=-1*j; endend subplot(3,1,2);plot(t,acod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-1.5,1.5);xlabel(AMI编码);grid minor;b=acod.*acod;subplot(3,1,3);plot(t,b(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(AMI解码);grid minor;global codglobal nfs=200;ccod=zeros(2,n);j=1;for i=1:n if cod(i)=0 ccod(1,i)=0; ccod(2,i)=1; end if cod(i)=1 ccod(1,i)=j; ccod(2,i)=j; j=-j+1; endendn1=2*n;t=0:1/fs:n-1/fs;figure;subplot(3,1,1);plot(t,cod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(字符串对应的ASCII码);grid minor;title(CMI编码、解码);t1=0:1/fs:n1-1/fs;subplot(3,1,2);plot(t1,ccod(ceil(t1+1/fs);axis(0,n1,-0.1,1.5);xlabel(CMI编码);grid minor;b=zeros(1,n);for i=1:n b(i)=-xor(ccod(1,i),ccod(2,i)+1;endsubplot(3,1,3);plot(t,b(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(CMI解码);grid minor;global codglobal nfs=200;t=0:1/fs:n-1/fs;figure;subplot(3,1,1);plot(t,cod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(字符串对应的ASCII码);grid minor;title(HDB3编码);j=-1;acod=cod;for i=1:n if acod(i)=1 acod(i)=acod(i)*j; j=-1*j; endendsubplot(3,1,2);plot(t,acod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-1.5,1.5);xlabel(AMI码);grid minor;v=-1;hacod=acod;for i=1:n-3 if hacod(i)=0&hacod(i+1)=0&hacod(i+2)=0&hacod(i+3)=0 hacod(i+3)=v; if i=0|hacod(i-1)=-v hacod(i)=v; end v=-v; endendsubplot(3,1,3);plot(t,hacod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-1.5,1.5);xlabel(HDB3编码);grid minor;for i=1:n-4 if hacod(i)=hacod(i+3)&hacod(i+1)=0&hacod(i+2)=0 hacod(i)=0; hacod(i+3)=0; elseif hacod(i)=hacod(i+4)&hacod(i+1)=0&hacod(i+2)=0&hacod(i+3)=0 hacod(i+4)=0; endendfigure;subplot(2,1,