文档介绍：实验一 HDB3实验
一、实验目的
1. 熟悉二进制单极性码变换为HDB3码的编码规则,掌握其工作原理和实现方法。
2. 通过调测电路,掌握调测电路的一般规律与方法。学会分析电路工作原理,画出关键部位的工作波形。
3. 了解关于分层数字接口脉冲的国际规定和严格技术指标研制电路的实验方法。
二、预习内容
1. 复习数字信号的基带传输和信道编码原理中的有关章节。
2. 认真预习本实验内容,熟悉实验步骤。
三、实验原理
(一)基本原理
在数字复用设备中,内部电路多数为一端接地的,输出的信码一般是单极性不归零信码。当这种码在电缆上长距离传输时,为防止引进干扰信号,电缆的两根线都不能接地,就要选择一种适合在线路上传输的码型,通常考虑到以下几点:在选用的码型的频谱中应该没有直流分量,低频分量应尽量少;传输型的频谱中的高频分量要尽量少;码型应便于从再生定时电路从码流中恢复位定时;设备简单,码型变换容易实现;选用的码型应使误码率较低。
根据这些原则,在传输线路上通常采用AMI码和HDB3码。
(二)AMI码
AMI码是传号交替反转码,它用“0”和“1”码则交替地转换为+1和-1。当码元序列是100100011101时,AMI码就变为:+100-1000+1-1+10-1。这种码型交替出现正,负极脉冲,没有直流分量,低频分量也很少。,AMI码的能量集中于f0/2处(f0为码元速率)。AMI码的译码也很容易,在再生信码时,只要将信号整流,即可将“-1”翻转为“+1”,恢复成单极性码。但这种码未能解决信码中经常出现的长连“0”的问题。
f
p
f0/2
0
f0
3f0/2
2f0
AMI码的频谱
(三)HDB3码
HDB3码是AMI码的改进,由于HDB3码能较好的满足传输码型的各项要求,所以常被用于远端接口电路中。如在PCM编码、ADPCM编码等终端机或多种复接设备中,都需要HDB3码型变换电路与之相配合。
1. 编码
编码电路将单极性归零信码变换为HDB3码后送往信道进行传输,,各部分功能如下所述:
单极性信码进入编码电路后,首先检测有无4连“0”码:没有4连“0”时,信码不作任何改变并通过编码电路;有4连“0”时,在第四个“0”码出现时,将一个“1”码放入信号中,取代第四个“0”码,补放的“1”码称为V码。
归一化功率谱
非归零码
HDB3
AMI
fT
HDB3码的频谱
(1) 破坏点形成电路
将补放的“1”码变成破坏点方法是在取代节内第二位处再插入一个“1”码,使单/双极性变换电路多翻转一次,后续的V码就会与前面相邻的“1”码极性相同,从而破坏了交替反转的规律,形成了破坏点。
(2) 取代节选择及补B码电路
电路计算两个V码之间的“1”码个数:若为奇数,使用取代节“000V”;若为偶数,则将“000V”中的第一个“0”改为“1”,即使用“B00V”取代节。
(3) 单/双极性变换电路
电路中的除2电路对B码、插入码、V码的码序计数,它的输出控制加入了取代节的信号码流,使其按交替翻转规律分成两路,再由变压器将此两路合成双极性信号。
2. 译码
译码电路用于完成恢复位定时再生码的功能,。
(1) 双/单极性变换电路
来自传输线的HDB3码加入本电路,输入端与外线路匹配,经变压器将双极性脉冲分成两路单极性的脉冲。
(2) 判决电路
选用合适的判决电平来去除信码经过信道传输后引入的干扰信号。信码经判决电路后成为半占空比的两路信号,相加后成为一路单极性归“0”信码,送到定时恢复电路和信码再生电路。
信码输入入
HDB3 OUT
编码部分原理框图
破坏点
形成电路
四连“0”检测及补“1”电路
取代节
选择电路
单/双极性
变换电路
单/双极性
变换电路
破坏点
检测电路
位定时
恢复电路
去除取代节
电路
判决
电路
HDB3-IN
位定时
译码部分原理框图
(3) 破坏点检测电路
输入+B和-B两个脉冲序列。由HDB3编码规则可知在破坏点处会出现相同极性的脉冲,这时+B和-B是连续出现的,由此可以测出破坏点,本电路在V脉冲出现的时刻有输出脉冲。
(4) 去除取代节电路
在V码出现的时刻将信码中的V码及它前面的第三位码置为“0”,去掉取代节之后,再将信号整形即可恢复原来
的信码。破坏点检测和去除取代节电路共同来完成信码再生的功能。
(5) 定时恢复电路
由随机序列的功率谱可知,在该功率谱中包含连续谱和离散谱。若信号为双极性且两极性波形等概率出现时P=1-P,