HDB3编码与译码实验.docx

通信原理实验报告HDB3编码与译码实验学生： 学号： 指导教师： 日期： 上课时间：星期 第 大节1 实验前的准备（1）预习本实验的相关内容。（2）熟悉实验指导书附录B和附录C中实验箱面板分布及测试孔位置，定义本实验相关模块的跳线状态。（3）实验前重点掌握的内容：HDB3编码和解码原理；定时提取原理。2 实验目的（1）掌握HDB3编码规则、编码和解码原理。（2）了解锁相环的工作原理和定时提取原理。（3）了解输入信号对定时提取的影响。（4）了解信号的传输延时。（5）了解HDB3编译码集成芯片CD22103。3 实验仪器（1）ZH5001A通信原理综合实验系统一台。（2）20 MHz双踪示波器一台。4 实验内容4.1 HDB3码变换规则验证通过改变跳线开关选择输入信号为单极性码，编码方式设置为HDB3编码。（1）输入信号为7位周期序列1110010。观测输入数据TPD01和双极性编码输出数据TPD05波形如图4-1所示。图4-1 双极性码编码分析：由上图可以看出，它是双极性归零码，用+10，-10交替变化来表示1，0则还是用零表示，并且可以发现输出码较输入序列有一定的延时。 观测输入数据TPD01和单极性编码输出数据TPD08波形图如图4-2所示。图4-2 单极性码编码分析：由上图可以看出，它是单极性归零码，+1用-10表示，0还是用零表示。（3）使输入端口产生全1码，即使输入端口悬空，双极性编码输出数据TPD05波形如图4-3所示。图4-3 全1码双极性编码分析：由上图可以看出，双极性输出全1码时是+1-1交替出现，且是归0码，所以占空比为50%。观测输入数据TPD01和单极性编码输出数据TPD08波形如图4-4所示。图4-4 全1码单极性编码分析：由上图可以看出，它是单极性归零码，+1用-10来表示，所以全1码即是-10交替出现的码。（4）使输入端口产生全0码，即使输入端口接地，双极性编码输出数据TPD05波形如图4-5所示。图4-5 全0码双极性编码分析：由上图易知，输出显示为0,0，-1，+1，0，0，+1，-1,它是双极性归零码，超过4个0时，要对第四个0编码，变成假1（但所有假1编码时也要保证前后极性相反）。观测输入数据TPD01和单极性编码输出数据TPD08波形如图4-6所示。图4-6 全0码单极性编码分析：输出为-1，0，0，-1，-1,0,0，-1。第一个-1是补偿码，第四个-1是假1。单极性的就是把双极性的1变为-1即可。4.2 HDB3码译码和时延测量编码输入一个15位的周期序列，111111100001100。（1）输入信号经过HDB3编码输出，然后在经过一个PLL电路回到译码输入，再译码输出。观察编码输入TPD01和译码输出TPD07得到如图4-7所示。图4-7 时延测量分析：由上图看出输出较输入有时延，大约为半个单位时钟周期，经过计算大约为7s。4.3 HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测（1）编码输入15位的周期序列，产生的单极性码如图4-8所示，双极性码如图4-9所示。图4-8 单极性码输出 图4-9 双极性码输出分析：由上两图比较可以发现，HDB3编码信号转换为双极性码型时钟分量丰富。（2）使编码输入为全1码，编码输出单极性码时的TPP01点的同步时钟分量波形如图4-10所示。图4-10 全1码单极性同步时钟分量（3）使输入为全0码时，编码输出单极性码时的TPP01点的同步时钟分量波形如图4-11所示。图4-11 全0码单极性同步时钟分量分析：全0码应该有定时分量。4.4 HDB3译码位定时恢复测量（1）在单极性码输出时，发送时钟测试点TPD02和接收时钟测试点TPD06，波形如图4-12所示。图4-12 单极性时发送与接收时钟测试点在双极性码输出时，发送时钟测试点TPD02和接收时钟测试点TPD06，波形如图4-13所示。图4-13 双极性时发送与接收时钟测试点（2）在输入数据为全1码时，单极性码输出的发送时钟测试点TPD02和接收时钟测试点TPD06，波形如图4-14所示。图4-14 全1码单极性时发送与接收时钟测试点在输入数据为全1码时，双极性码输出的发送时钟测试点TPD02和接收时钟测试点TPD06，波形如图4-15所示。图4-15 全1码双极性时发送与接收时钟测试点分析：对比图4-124-15，可知TPD02和TPD06的时钟波形与输入信号无关，但与单双极性有关，单极性时接收时钟和发送时钟同步，双极性时时钟就不同步了。五 思考题（1）简述HDB3码型的特点。答：+1，-1交替变化，超过4连0要对第4个0编假1，同时为了保证最终的信号无直流，插入的假1也要保证+1，-1的交替变化的规律，所以对4连0的第1个0也要进行编码。（2）AMI和HDB3码的主要区别是什么？答：AMI和HDB3码都属于伪三进制代码，HDB3码是AMI码的改进码型，主要克服AMI码连0过多时同步不易提取的缺点。根据（1）可知HDB3码的连0最多不会超过三