通信原理試驗(yàn)12AMIHDB3編譯碼過(guò)程試驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)十二AMI/HDB3編譯碼過(guò)程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十二 AMI / HDB 3編譯碼過(guò)程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. AMI/HDB 3碼型變換編碼觀察實(shí)驗(yàn)2. AMI/HDB 3碼型變換譯碼觀察實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉AMI / HDB 3編譯碼的工作過(guò)程。2. 觀察AMI / HDB 3碼型變換編譯碼電路的測(cè)量點(diǎn)波形。實(shí)驗(yàn)工作原理在分析HDB數(shù)字基帶信號(hào)傳輸及 HDB碼型變換線(xiàn)路編譯碼工作原理之前，首先對(duì)本實(shí) 驗(yàn)電路中使用的 HDB專(zhuān)用集成電路 CD22103芯片作一介紹：（一）HDB專(zhuān)用集成電路 CD221031. 引腳功能說(shuō)明第1腳：NRZ 發(fā)端非歸零碼輸入腳欲需進(jìn)行HDB編碼的非歸零輸入數(shù)據(jù)，它被編碼時(shí)鐘

2、CR的下降沿定位。第2腳：CR發(fā)端編碼時(shí)鐘輸入腳對(duì)NRZ數(shù)據(jù)編碼的輸入時(shí)鐘。第3腳：AMI/ HDB碼變換方式選擇輸入腳，若 AMI / HDB3=L，為 NRZ- AMI 編譯碼；若AMI/ HDB= H,為HDB編譯碼。第4腳：NRZ 收端非歸零碼輸出腳譯碼后非歸零數(shù)據(jù)，它定位于CP2上升沿。第5腳：CP2 收端解碼時(shí)鐘輸入腳對(duì)AIN、BIN數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的時(shí)鐘信號(hào)。第6腳：SET 輸入HDB碼連零告警置位端。_第7腳：AIS HDB3碼連零告警輸出端。當(dāng) SET= L時(shí)，譯碼計(jì)數(shù)器清零，此后若AIS=L，表示前段在SET = H期間譯碼過(guò)程中出現(xiàn)不少于3個(gè)“ 0”；若AIS=H,表示出現(xiàn)少

3、于3個(gè)“ 0”。當(dāng)SET = H時(shí)，使譯碼計(jì)數(shù)器工作，進(jìn)行連“0”統(tǒng)計(jì)。第8腳：GND 地。第9腳：ERR 收端誤碼檢測(cè)輸出端、它一違犯HDB編碼規(guī)律為標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)接收HDB碼的錯(cuò)誤情況。若 HDB碼出現(xiàn)同極性的3個(gè)“1”時(shí)，貝U ERR = Ho第10腳：CP 收端時(shí)鐘輸出端提供為位同步需要的時(shí)鐘信息，若 LTe = L , CP3 = AIN+BIN ;若 LTE = H，貝y CP3 = OUTi+OUT第11腳：AIN 解碼輸入端（+ ）第12腳：LTE 工作自環(huán)控制輸入腳自環(huán)/工作控制信號(hào)，當(dāng):LTE = L ,為正常工作狀態(tài)，編解碼器獨(dú)立，異步地工作：當(dāng)二TE = H，內(nèi)部將 OUT

4、與AIN，OUT與BIN短接，CR = OUT+OUT， 電路處于環(huán)路測(cè)試狀態(tài)，此時(shí)NRZ相對(duì)于NRZ延時(shí)6.5個(gè)時(shí)鐘周期。第13腳：BIN 解碼輸入端（一）表示接收的欲解碼兩路單極性HDB （ + ）、（一）碼序列，它輸入后被解碼時(shí)鐘CP的上升澡抽樣。第14腳：OUT 發(fā)端編碼輸出端（一）第15腳：OUT 發(fā)端編碼輸出端（+ ）表示編碼后HDB的兩路單極性碼序列，通常經(jīng)變壓器合成二電平 HDB碼。HDB 碼輸出。第16腳：正電源，電壓通常為 +5V± 5%。2. 集成電路 CD22103功能框圖集成電路CD22103功能框圖如圖12-1所示。AMI/HDB 317GND V+圖12

5、-1 集成電路 CD22103功能框圖（二）HDB電路的工作原理AMI碼的全稱(chēng)是傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼。這是一種將消息代碼0 （空號(hào)）和1 （傳號(hào)）按如下規(guī)則進(jìn)行編碼的碼：代碼的 0仍變換為傳輸碼的 0，而把代碼中的1交替地變換為傳輸碼 的+ 1、一 1、+ 1、一 1 由于AMI碼的信號(hào)交替反轉(zhuǎn)，故由它決定的基帶信號(hào)將出現(xiàn)正負(fù)脈沖交替，而0電位保持不變的規(guī)律。由此看出，這種基帶信號(hào)無(wú)直流成分，且只有很小的低頻成分，因而它 特別適宜在不允許這些成分通過(guò)的信道中傳輸。從AMI碼的編碼規(guī)則看出，它已從一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)序列變成了一個(gè)三進(jìn)制符號(hào)序列， 而且也是一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)變換成一個(gè)三進(jìn)制符號(hào)。把一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)

6、變換成一個(gè)三進(jìn)制符號(hào)所構(gòu)成的碼稱(chēng)為 1B/ 1T碼型。AMI碼除有上述特點(diǎn)外，還有編譯碼電路簡(jiǎn)單及便于觀察誤碼情況等優(yōu)點(diǎn)，它是一種 基本的線(xiàn)路碼，并得到廣泛采用。但是，AMI碼有一個(gè)重要缺點(diǎn)，即當(dāng)它用來(lái)獲取定時(shí)信息時(shí)，由于它可能出現(xiàn)長(zhǎng)的連0串，因而會(huì)造成提取定時(shí)信號(hào)的困難。為了保持AMI碼的優(yōu)點(diǎn)而克服其缺點(diǎn)，人們提出了許多種類(lèi)的改進(jìn)AMI碼，HDB碼就是其中有代表性的碼。HDB3碼是三階高密度碼的簡(jiǎn)稱(chēng)。HDB3碼保留了 AMI碼所有的優(yōu)點(diǎn)（如前所述），還可將連碼限制在 3個(gè)以?xún)?nèi)，克服了 AMI碼如果長(zhǎng)連“ 0”過(guò)多對(duì)提取定時(shí)鐘不利的缺點(diǎn)。 HDB3碼的功率譜基本上與 AMI碼類(lèi)似。由于HDB3

7、碼諸多優(yōu)點(diǎn)，所以CCITT建議把HDB 3 碼作為PCM傳輸系統(tǒng)的線(xiàn)路碼型。如何由二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成 HDB 3碼呢？HDB 3碼編碼規(guī)則如下：1二進(jìn)制序列中的“ 0”碼在HDB3碼中仍編為“ 0”碼，但當(dāng)出現(xiàn)四個(gè)連“ 0”碼時(shí)， 用取代節(jié)000V或B00V代替。取代節(jié)中 V碼、B碼均代表“ 1”碼，它們可正可負(fù)（即V+= + 1, V-= 1 , B+= + 1 , B-= 1）。2 .取代節(jié)的安排順序是：先用000V，當(dāng)它不能用時(shí)，再用 B00V , 000V取代節(jié)的安排要滿(mǎn)足以下兩個(gè)要求：（1）各取代節(jié)之間的 V碼要極性交替出現(xiàn)（為了保證傳號(hào)碼極性交替出現(xiàn)，不引 入直流成份）。（2）V碼要與

8、前一個(gè)傳號(hào)碼的極性相同（為了在接收端能識(shí)別出哪個(gè)是原始傳號(hào) 碼，哪個(gè)是 V碼和B碼，以恢復(fù)成原二進(jìn)制碼序列）。當(dāng)上述兩個(gè)要求能同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)，用000V代替原二進(jìn)制碼序列中的 4個(gè)“0”（用000M或000V-）;而當(dāng)上述兩個(gè)要求不能同時(shí)滿(mǎn)足時(shí)，則改用B00V （ B00V+或B00V，實(shí)質(zhì)上是將取代節(jié)000V中第一個(gè)“ 0”碼改成B碼）。3 . HDB碼序列中的傳號(hào)碼（包括“ 1 ”碼、V碼和B碼）除V碼外要滿(mǎn)足極性交替出 現(xiàn)的原則。下面我們舉個(gè)例子來(lái)具體說(shuō)明一下，如何將二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成HDB碼。二進(jìn)制碼序列：1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

9、0 0 0 1 HDB碼序列:V -1 0 0 0 V - +1 0 - B+ 0 0 V 0-1 +1 - 0 0 0 V - B+ 0 0 V + 0 -從上例可以看出兩點(diǎn)：（1） 當(dāng)兩個(gè)取代節(jié)之間原始傳號(hào)碼的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，后邊取代節(jié)用000V;當(dāng)兩個(gè) 取代節(jié)之間原始傳號(hào)碼的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，后邊取代節(jié)用B00V（2） V碼破壞了傳號(hào)碼極性交替出現(xiàn)的原則，所以叫破壞點(diǎn)；而B(niǎo)碼未破壞傳號(hào)碼 極性交替出現(xiàn)的原則，叫非破壞點(diǎn)。雖然HDB碼的編碼規(guī)則比較復(fù)雜，但譯碼卻比較簡(jiǎn)單。從上述原理看出，每一個(gè)破 壞符號(hào)V總是與前一非0符號(hào)同極性（包括 B在內(nèi)）。這就是說(shuō)，從收到的符號(hào)序列中可 以容易地找到破壞點(diǎn)

10、 V于是也斷定V符號(hào)及其前面的3個(gè)符號(hào)必是連0符號(hào)，從而恢復(fù)471實(shí)驗(yàn)十二AMI/HDB3編譯碼過(guò)程實(shí)驗(yàn)個(gè)連0碼，再將所有-1變成+ 1后便得到原消息代碼。CP1NRZ1丨丨J 0UT2AMl編碼 outinn圖12 2 NRZ HDB編碼工作波形（三）電路的工作過(guò)程譯碼是編碼的逆過(guò)程。其波形如圖12 3所示。但CP2應(yīng)比譯碼輸入（AIN、BIN）稍有延時(shí)。環(huán)路測(cè)試由 LTE控制，若LTE= H,貝U OUT、OUT內(nèi)部短接到對(duì)應(yīng)的 AIN、BIN, 此時(shí)NRZ應(yīng)為NRZ，但延后8個(gè)時(shí)鐘周期左右。CP3為AIN、BIN相加波形，供收端提取時(shí) 鐘用。hdb n 1 n jbvami jin n

11、nbin n n ncr 口 口m 門(mén) 口 rvCP2. '.111111 -NRZ圖12 3 HDB3譯碼工作波形實(shí)驗(yàn)十二AMI/HDB3編譯碼過(guò)程實(shí)驗(yàn)（四）實(shí)驗(yàn)電路工作原理在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，電原理圖如圖12-4所示。采用了 UA01 （ SC22103專(zhuān)用芯片）實(shí)現(xiàn)AMI/ HDB的編譯碼實(shí)驗(yàn)，在該電路模塊中，沒(méi)有采用復(fù)雜的線(xiàn)圈耦合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)HDB碼字的調(diào)試，而是采用UA02A（TL084）對(duì)HDB的輸出進(jìn)行變換。輸入的碼流由UA01的1腳在2腳時(shí)鐘信號(hào)的推動(dòng)下輸入，HDB與AMI由KA01選擇。編碼之后的結(jié)果在 UA01的14、15腳輸出。而后在電路上直接由UA01的11、13腳返

12、回，再由UA03進(jìn)行譯碼。正確譯碼之后 TPA01與TPA08的波形應(yīng)一致，但由于HDB的編譯碼規(guī)則較復(fù)雜，當(dāng)前的輸出HDB碼字可能與前4個(gè)碼字有關(guān)，因而 HDB的編譯碼時(shí)延較大。AMI 與HDB的選擇可通過(guò) KA01設(shè)置，當(dāng)KA01設(shè)置在1-2狀態(tài)時(shí)，UA01完成HDB編 譯碼過(guò)程；當(dāng) KA01設(shè)置在1 2狀態(tài)時(shí)，UA01完成AMI編譯碼過(guò)程。AMI/ HDB的編譯碼 工作波形如圖12-5所示。（為了便于說(shuō)明，編碼電路各波形的時(shí)延都已略去）三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. AMI / HDB 3碼型變換編碼觀察實(shí)驗(yàn)。2. AMI / HDB 3碼型變換譯碼觀察實(shí)驗(yàn)。還如 jLTLRrLTLminLruLPULmnrurLmR憩手至審 iTFA02TPAD 知Aivtm r n n n r J n n h呻敢 n q H H r1 H J n H n 圖12-5 AMI / HDB的編譯碼工作波形四. 實(shí)驗(yàn)步驟(1 )按下按鍵開(kāi)關(guān)：K01、K02、KAOC。(2)跳線(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)置：KA01 置 1-2 ( AMI)或 2£( HDB)、KA02置 2 £、KA03置 2-3。五. 測(cè)量點(diǎn)說(shuō)明TPA01 :發(fā)端數(shù)字基