通信原理AMI码型变换实验.docx

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通信原理AMI码型变换实验

实验二AMI码型变换实验

一、实验目的

1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。

2、掌握AMI码的编译规则。

3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。

二、实验器材

1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块

2、双踪示波器一台

3、连接线若干

三、实验原理

1、AMI编译码实验原理框图

AMI编译码实验原理框图

2、实验框图说明

AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。

实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后，得到AMI-A1和AMI-B1两路信号，再通过电平转换电路进行变换，从而得到AMI编码波形。

AMI译码只需将所有的±1变为1，0变为0即可。

实验框图中译码过程是将AMI码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。

四、实验步骤

实验项目一AMI编译码（归零码实验）

概述：

本项目通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观察编译码延时以及验证AMI编译码规则。

1、关电，按表格所示进行连线。

源端口

目的端口

连线说明

信号源：

PN

模块8：

TH3（编码输入-数据）

基带信号输入

信号源：

CLK

模块8：

TH4（编码输入-时钟）

提供编码位时钟

模块8：

TH11（AMI编码输出）

模块8：

TH2（AMI译码输入）

将数据送入译码模块

模块8：

TH5（单极性码）

模块13：

TH7（数字锁相环输入）

数字锁相环位同步提取

模块13：

TH5（BS2）

模块8：

TH9（译码时钟输入）

提供译码位时钟

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【AMI编译码】→【归零码实验】。

将模块13的开关S3分频设置拨为0011，即提取512K同步时钟。

3、此时系统初始状态为：

编码输入信号为256K的PN序列。

4、实验操作及波形观测。

（1）用示波器分别观测编码输入的数据TH3和编码输出的数据TH11（AMI输出），观察记录波形，有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱，验证AMI编码规则。

（2）保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP5（AMI-A1），观察基带码元的奇数位的变换波形。

（3）保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP6（AMI-B1），观察基带码元的偶数位的变换波形。

（4）用示波器分别观测模块8的TP5（AMI-A1）和TP6（AMI-B1），可从频域角度观察信号所含256KHz频谱分量情况；或用示波器减法功能观察AMI-A1与AMI-B1相减后的波形情况,，并与AMI编码输出波形相比较。

（5）用示波器对比观测编码输入的数据和译码输出的数据，观察记录AMI译码波形与输入信号波形。

思考：

译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？

（6）用示波器分别观测TP9（AMI-A2）和TP11（AMI-B2），从时域或频域角度了解AMI码经电平变换后的波形情况。

（5）用示波器分别观测模块8的TH2（AMI输入）和TH6（单极性码），从频域角度观测双极性码和单极性码的256KHz频谱分量情况。

（6）用示波器分别观测编码输入的时钟和译码输出的时钟，观察比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。

思考：

此处输入信号采用的单极性码，可较好的恢复出位时钟信号，如果输入信号采用的是双极性码，是否能观察到恢复的位时钟信号，为什么？

实验项目二AMI编译码（非归零码实验）

概述：

本项目通过观测AMI非归零码编译码相关测试点，了解AMI编译码规则。

1、保持实验项目一的连线不变。

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【AMI编译码】→【非归零码实验】。

将模块13的开关S3分频设置拨为0100，即提取256K同步时钟。

3、此时系统初始状态为：

编码输入信号为256KHz的PN序列。

4、实验操作及波形观测。

参照项目一的256KHz归零码实验项目的步骤，进行相关测试。

（1）蓝色th3

（2）蓝色th3

（3）蓝色th3

（4）蓝色为奇

（5）蓝编码输入

（6）蓝色tp9

（7）蓝th2

（8）蓝输入时钟

实验项目三AMI码对连0信号的编码、直流分量以及时钟信号提取观测

概述：

本项目通过设置和改变输入信号的码型，观测AMI归零码编码输出信号中对长连0码信号的编码、含有的直流分量变化以及时钟信号提取情况，进一步了解AMI码的特性。

1、关电，按表格所示进行连线。

源端口

目的端口

连线说明

模块2：

DoutMUX

模块8：

TH3（编码输入-数据）

基带信号输入

模块2：

BSOUT

模块8：

TH4（编码输入-时钟）

提供编码位时钟

模块8：

TH11（AMI编码输出）

模块8：

TH2（AMI译码输入）

将数据送入译码模块

模块8：

TH5（单极性码）

模块13：

TH7（数字锁相环输入）

数字锁相环位同步提取

模块13：

TH5（BS2）

模块8：

TH9（译码时钟输入）

提供译码位时钟

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【AMI编译码】→【归零码实验】。

将模块13的开关S3分频设置拨为0011，即提取512K同步时钟。

将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置为11110000，使DoutMUX输出码型中含有连4个0的码型状态。

（或自行设置其他码值也可。

）

3、此时系统初始状态为：

编码输入信号为256K的32位拨码信号。

4、实验操作及波形观测。

（1）观察含有长连0信号的AMI编码波形。

用示波器观测模块8的TH3（编码输入-数据）和TH11（AMI编码输出），观察信号中出现长连0时的波形变化情况。

（2）观察AMI编码信号中是否含有直流分量。

将模块2的开关S1、S2、S3、S4拨为00000000000000000000000000000011，用示波器分别观测编码输入数据和编码输出数据，编码输入时钟和译码输出时钟，调节示波器，将信号耦合状况置为交流，观察记录波形。

保持连线，拨码开关由0到1逐位拨起，直到模块2的拨动开关置为00111111111111111111111111111111，观察拨码过程中编码输入数据和编码输出数据波形的变化情况。

蓝输入

8个1

16个1

24个1

30个1

（3）

观察AMI编码信号所含时钟频谱分量。

将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置0，用示波器先分别观测编码输入数据和编码输出数据，再分别观测编码输入时钟和译码输出时钟，观察记录波形。

再将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置1，观察记录波形。

思考：

数据和时钟是否能恢复？

注：

有数字示波器的可以观测编码输出信号FFT频谱。

五、实验报告

1、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。

2、根据实验测试记录，画出各测量点的波形图，并分析实验现象。