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中南大学
《通信原理》实验报告
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数字基带信号
1、
实验名称
数字基带信号
2、 实验目的
（1）了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。 （2）掌握AMI、HDB3码的编码规则。
（3）掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。 （4）掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 （5）了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。
3、实验内容
（1）用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
（2）用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 （3）用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
4、基本原理（简写）
本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。 1、数字信源
本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图1-1所示，电原理图如图1-3所示（见附录）。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。 本模块有以下测试点及输入输出点： ? CLK ? FS
晶振信号测试点
信源位同步信号输出点/测试点（2个） 信源帧同步信号输出点/测试点
NRZ信号(绝对码)输出点/测试点（4个） CRY：晶体；U1：反相器7404
U2：计数器74161；U3：计数器74193；U4：计数器40160 K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数
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? BS-OUT
? NRZ-OUT(AK) ? 晶振
? 分频器
图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下：
? 并行码产生器
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据1、数据2相对应；发光二极管：左起分别与一帧中的24位代码相对应
? 八选一 ? 三选一 ? 倒相器
? 抽样
U5、U6、U7：8位数据选择器4512 U8：8位数据选择器4512 U20：非门74HC04 U9：D触发器74HC74
2. HDB3编译码
原理框图如图1-6所示。本模块内部使用+5V和-5V电压，其中-5V电压由-12V电源经三端稳压器7905变换得到。 本单元有以下信号测试点： ? NRZ
译码器输出信号 锁相环输出的位同步信号 编码器输出信号 带通滤波器输出信号
? BS-R ? BPF
+H-OUT NRZ-IN (AMI)HDB3 BS-IN 编译码器 -H-OUT 单—双 变 换 HDB3 (AMI) 双—单 变 换 +H -H ?（AMI）HDB3
? DET
（AMI）HDB3整流输出信号
整流器 相加器 NRZ （AMI） BS-R 锁相环 限幅放大 BPF 带通 DET
图1-6 HDB3编译码方框图
本模块上的开关K4用于选择码型，K4位于左边A（AMI端）选择AMI码，位于右边H（HDB3端）选择HDB3码。
图1-6中各单元与电路板上元器件的对应关系如下： ? HDB3编译码器 ? 单/双极性变换器 ? 双/单极性变换器
? 相加器
? 带通滤波器 ? 限幅放大器
? 锁相环
U10：HDB3编译码集成电路CD22103A U11：模拟开关4052 U12：非门74HC04 U17：或门74LS32 U13、U14：运放UA741 U15：运放LM318 U16：集成锁相环CD4046
信源部分的分频器、三选一、倒相器、抽样以及(AMI)HDB3编译码专用集成芯片CD22103等电路的功能可以用一片EPLD（EPM7064）芯片完成，说明见附录四。 下面简单介绍AMI、HDB3码编码规律。
AMI码的编码规律是：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1，1的符号交替反转；
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