实验二基带信号的常见码型变换实验.docx

1、实验二基带信号的常见码型变换实验实验二基带信号的常见码型变换实验信息工程学院实 验 报 告课程名称 通信原理 实验序号 实验2 实验项目 基带信号的常见码型变换实验 实验地点 综B702 实验学时 2 实验类型 验证性 指导教师 刘 瑶 实 验 员 刘桂英 专 业 _15电子信息工程_ 班 级 2 学 号 2015864205 姓 名 何小仙 2017年 10月 27日成绩：教师评语 一、实验目的及要求1熟悉RZ、BNRZ、BRZ、CMI、曼彻斯特、密勒、PST码型变换原理及工作过程；2观察数字基带信号的码型变换测量点波形。二、实验原理与内容实验原理：在实际的基带传输系统中，传输码的结构应具有

2、下列主要特性：1)相应的基带信号无直流分量，且低频分量少；2)便于从信号中提取定时信息；3)信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰；4)不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；5)编译码设备要尽可能简单实验内容：1、单极性不归零码（NRZ码）单极性不归零码中，二进制代码“1”用幅度为的正电平表示，“0”用零电平表示，单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号。图1 单极性不归零码2、双极性不归零码（BNRZ码）二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示，当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。图 2 双极性不归零码3、单极性归零码（RZ码）单极性归

3、零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。图 3 单极性归零码4、双极性归零码（BRZ码）它是双极性码的归零形式，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。图 4 双极性归零码 5、曼彻斯特码曼彻斯特码又称为数字双相码，它用一个周期的正负对称方波表示“0”，而用其反相波形表示“1”。编码规则之一是：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示。曼彻斯特码只有极性相反的两个电平，因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变，所以含有位定时信息，又因为正、负电平各一半，所以无直

4、流分量。图 5 曼彻斯特编码6、CMI码CMI码是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则：“1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示；“0”码固定的用“01”两位码表示。图 6 CMI码7、密勒码米勒（Miller）码又称延迟调制码，它是双向码的在一种变形。它的编码规则如下：“1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示，即用“10”或“01”表示。具体在选择“10”或“01”编码时需要考虑前一个码元编码的情况，如果前一个码元是“1”，则选择和这个“1”码相同的编码值；如果前一个码元为“0”，则编码以边界不出现跳变为准则，如果“0”编码为“00”，则紧跟的“1”码编

5、码为“01”，如果“0”编码为“11”，则紧跟的“1”码编码为“10”。“0”码则根据情情况选择用“00”或“11”表示。具体在选择“00”或“11”编码时需要考虑前一个码元编码的情况，如果前一个码元为“0”，则选择和这个“0”码不同的编码值；如果前一个码元为“1”，则编码以边界不出现跳变为准则，如果“1”码编码为“01”，则紧跟的“0”码编码应为“11”,如果“1”码编码为“10”，则紧跟的“0”码编码应为“00”。图 7 密勒编码三、实验软硬件环境1、时钟与基带数据发生模块，位号：G2、20M双踪示波器1台四、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）1、在关闭系统电源的条件下，“时钟与基带数

6、据产生器模块”插到底板插座上（位号为： G），具体位置可见底板右上角的“实验模块位置分布表”。本模块的CPLD中集成了数字基带信号的码型的各种变换功能。 2、打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。 3、根据前面介绍，设置不同的基带数据和编码类型，用示波器观测4TP01测量点码型变换后的波形，并与4P01（变换前）的波形进行比较。 4、实验完毕关闭电源，整理好实验器件。五、测试/调试及实验结果分析1、RZ（单极性归零码） （1）将4SW02设置为“10000”，选择RZ（单极性归零码）模式； （2）用示波器同时观测4P01和4TP01，

7、观察码型变换前的基带数据和码型变换后的数据。RZ（单极性归零码）波形分析：由实验结果可知，单极性归零码的波形中，电脉冲的宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于码元长度的内总要回到零电平，所以称为归零码，单极性归零码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。2、BNRZ（双极性不归零码） （1）将4SW02设置为“10001”，选择BNRZ（双极性不归零码）模式； （2）用示波器同时观测4P01和4TP01，观察码型变换前的基带数据和码型变换后的数据。（变换后有一个码元的延时）BNRZ（双极性不归零码）波形分析：由实验结果可知，在双极性不归零码的波形中，二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正、负

8、电平表示，由于它是幅度相等的极性相反的双极性波形，故当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。3、BRZ（双极性归零码） （1）将4SW02设置为“10010”，选择BRZ（双极性归零码）模式； （2）用示波器同时观测4P01和4TP01，观察码型变换前的基带数据和码型变换后的数据。（变换后有一个码元的延时）BRZ（双极性归零码）波形分析：由实验结果可知，在双极性归零码的波形中，它兼有双极性和不归零性波形的特点，二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正、负电平表示，且每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。4、CMI码 （1）将4SW02设置为“10011”，选择CMI码模式； （

9、2）记录由4SW01设置的8bit基带数据，根据教材理论写出对应的CMI编码； （3）用示波器同时观测4P01和4TP01，观察码型变换前的基带数据和码型变换后的数据，并与理论编码进行对比验证。（变换后有一个码元的延时）CMI码波形验证：CMI码是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则： “1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示； “0”码固定的用“01”两位码表示。当4SW01（8bit码型变换前的基带数据）为11010010，根据CMI编码编码规则，码型变换后的数据为：11 00 01 11 01 01 00 01，其波形与实验结果波形一致。5、曼彻斯

10、特码 （1）将4SW02设置为“10100”，选择曼彻斯特码模式； （2）记录由4SW01设置的8bit基带数据，根据教材理论写出对应的CMI编码； （3）用示波器同时观测4P01和4TP01，观察码型变换前的基带数据和码型变换后的数据，并与理论编码进行对比验证。（变换后有一个码元的延时）曼彻斯特码波形验证：曼彻斯特码又称为数字双相码，它用一个周期的正负对称方波表示“0”，而用其反相波形表示“1”。编码规则之一是：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示。当4SW01（8bit基带数据）的值为11110000，根据曼彻斯特码编码规则，码型变换后的数据为：10 10 10 10

11、 01 01 01 01，其波形与实验结果波形一致。6、密勒码 （1）将4SW02设置为“10101”，选择密勒码模式； （2）记录由4SW01设置的8bit基带数据，根据教材理论写出对应的CMI编码； （3）用示波器同时观测4P01和4TP01，观察码型变换前的基带数据和码型变换后的数据，并与理论编码进行对比验证。（变换后有一个码元的延时）密勒码波形验证：密勒码又称延迟调制码，它是双向码的在一种变形。编码规则是：“0”码则根据情情况选择用“00”或“11”表示。“1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示，即用“10”或“01”表示。当4SW01（8bit基带数据）的值为11110000，根据密勒码编码规则，码型变换后的数据为：10 10 10 10 00 00 00 00，其波形与实验结果波形一致。六、实验结论与体会