实验一HDB3码型变换实验

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实验一 HDB3码型变换实验

一、实验目的

1、 认识几种常用的数字基带信号的特点和作用。 2、 掌握 HDB3码的编译规则。

3、 认识滤波法位同步在的码变换过程中的作用。

二、实验器械

1、 主控 &信号源、 2 号、 8 号、 13 号模块 2、 双踪示波器 3、 连结线

各一块

一台 若干

三、实验原理

1、 HDB3编译码实验原理框图

信号源

PN15

数据

HDB3 编码

HDB3-A1

电平 变换

HDB3输出

CLK 时钟 HDB3-B1

数据

移位 输出

取绝 对值

缓存 4bit

HDB3-A2

极性 反变 换

HDB3输入

时钟 HDB3-B2

译码时钟输入

信号 检测

单极性码

8# 基带传输编译码模块

BS2

数字锁 相环法 位同步

数字锁相环输入

13# 载波同步及位同步模块

HDB3编译码实验原理框图

2、实验框图说明

我们知道 AMI编码规则是碰到 0输出 0，碰到 1则交替输出 +1和-1 。而 HDB3编码因为需要插入损坏位 B，所以，在编码时需要缓存 3bit 的数据。当没有连续 4个连 0时与 AMI编码规则相同。 当4个连 0时最后一个 0变成传号 A，其极性与前一个 A的极性相反。 若该传号与前一个 1的极性不一样， 则还要将这 4个连 0的第一个 0变成 B，B的极性与 A相同。 实验框图中编码过程是将信号

源经程序办理后， 获得 HDB3-A1和 HDB3-B1两路信号， 再经过电平变换电路进行变换， 到HDB3编码波形。

相同 AMI译码只要将所有的± 1变成 1，0变成 0即可。而 HDB3译码只要找到传号 A，将传号和传号前 3个数都清 0即可。传号 A的辨别方法是：该符号的极性与前一极性相同，该符号即

进而得

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为传号。 实验框图中译码过程是将 HDB3码信号送入到电平逆变换电路， 再经过译码办理， 获得

原始码元。

四、实验步骤

实验项目一 HDB3编译码（ 256KHz 归零码实验）

概括： 本项目经过选择不一样的数字信源，分别观察编码输入实时钟，译码输出实时钟，

察看编译码延时以及考证

HDB3编译码规则。

1、关电，按表格所示进行连线。

源端口

信号源： PN

据 )

信号源： CLK

钟 )

模 块 8 ： TH1(HDB3

输出)

模块 8：TH5(单极性

码)

模块 13： TH5(BS2)

入 )

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通讯原理】→【 3、此时系统初始状态为：编码输入信号为 4、实验操作及波形观察。

（ 1）用示波器分别观察编码输入的数据

TH3 和编码输出的数据 TH1(HDB3输出 ) ，察看

HDB3编码规则。

记录波形，有数字示波器的能够观察编码输出信号频谱，考证

256K 的 PN序列。

HDB3编译码】 →【 256K

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。

模块 13： TH7(数字锁相环

输入)

模块 8： TH9(译码时钟输

提取

供给译码位时钟

目的端口

模块 8：TH3( 编码输入 - 数 模块 8：TH4( 编码输入 - 时 模块 8： TH7(HDB3输入 )

块

连线说明

基带信号输入

供给编码位时钟 将数据送入译码模

数字锁相环位同步

注：察看时注意码元的对应地点。

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（ 2）保持示波器丈量编码输入数据

(HDB3-A1)

TH3 的通道不变，另一通道丈量中间测试点 TP2

， 观 察 基 带 码 元 的 奇 数 位 的 变 换 波 形 。

（ 3）保持示波器丈量编码输入数据 TH3 的通道不变，另一通道丈量中间测试点 TP3

(HDB3-B1) ，察看基带码元的偶数位的变换波形。

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（ 4）用示波器分别观察模块 8 的 TP2(HDB3-A1)和 TP3(HDB3-B1)，可从频域角度察看信 号所含 256KHz 频谱重量状况；或用示波器减法功能察看 状况 , ，并与 HDB3编码输出波形对比较。

HDB3-A1与 HDB3-B1相减后的波形

（ 5）用示波器对照观察编码输入的数据和译码输出的数据，

察看记录 HDB3译码波形与

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输入信号波形。

思虑：译码事后的信号波形与输入信号波形对比延时多少？ 答：波形对比延缓了八个时钟周期。

（ 6）用示波器分别观察 TP4(HDB3-A2)和 TP8(HDB3-B2)，从时域或频域角度认识 HDB3 码经电平变换后的波形状况。

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（ 7）用示波器分别观察模块 8 的 TH7(HDB3输入 ) 和 TH6(单极性码 ) ，从频域角度观察双极性码和单极性码的 256KHz 频谱重量状况。

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

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思虑：此处输入信号采纳的单极性码， 可较好的恢复出位时钟信号， 假如输入信号采纳的是双极性码，能否能察看到恢复的位时钟信号，为何？

答：不可以。因为采纳双极性码时，接收时钟信号与发出的时钟信号不一样步。

实验项目二 HDB3 编译码（ 256KHz 非归零码实验）

概括： 本项目经过观察 HDB3非归零码编译码有关测试点，认识 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】→【通讯原理】→【 3、此时系统初始状态为：编码输入信号为 4、实验操作及波形观察。参照前面的

（1）

256K 的 PN序列。

256KHz 归零码实验项目的步骤，进行有关测试。

HDB3编译码规则。

HDB3编译码】 →【 256K

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。

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（ 2）

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（ 3）

（ 4）

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（ 5）

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（ 6）

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（ 7）

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（ 8）

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实验项目三 HDB3 码对连 0 信号的编码、直流重量以实时钟信号提取观察 概括 ：本项目经过设置和改变输入信号的码型，观察 1、关电，按表格所示进行连线。

源端口

模块 2： DoutMUX

据 )

模块 2： BSOUT

钟 )

模 块 8 ： TH1(HDB3

输出)

模块 8：TH5(单极性

码)

模块 13： TH5(BS2)

入 )

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通讯原理】→【

HDB3编译码】 →【 256K

模块 13： TH7(数字锁相环

输入)

模块 8： TH9(译码时钟输

提取

供给译码位时钟

HDB3归零码编码输出信号中对长

连 0 码信号的编码、 含有的直流重量变化以实时钟信号提取状况， 进一步认识 HDB3码特征。

目的端口

模块 8：TH3( 编码输入 - 数 模块 8：TH4( 编码输入 - 时 模块 8： TH7(HDB3输入 )

块

连线说明

基带信号输入

供给编码位时钟

将数据送入译码模

数字锁相环位同步

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 所有置为 11110000，使 DoutMUX输出码型中含有连 4 个 0 的码型状态。（或自

行设置其余码值也可。 ）

3、此时系统初始状态为：编码输入信号为 4、实验操作及波形观察。

256KHz 的 32 位拨码信号。

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（ 1）察看含有长连 0 信号的 HDB3编码波形。用示波器观察模块 8 的 TH3(编码输入 - 数据)

和 TH1(HDB3输出 ) ，察看信号中出现长连 0 时的波形变化状况。

注：察看时注意码元的对应地点。

思虑： HDB3编码与 AMI编码波形有什么差异？

答：含有长连 0 信号的 HDB3的编码波形在连零时仍体现正负交替现象， 但 AMI编码时信号电平长时间不跳变。

（ 2）察看 HDB3编码信号中能否含有直流重量。将模块

编码输入时钟和译码输出时钟，

2 的开关 S1、S2、 S3、 S4 拨为

00000000 00000000 00000000 00000011，用示波器分别观察编码输入数据和编码输出数据，

调理示波器， 将信号耦合状况置为沟通，察看记录波形。保

2 的拨动开关置为

00111111 11111111

持连线，拨码开关由

0 到 1 逐位拨起，直到模块

11111111 11111111 ，察看拨码过程中编码输入数据和编码输出数据波形的变化状况。

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思虑： HDB3码能否存在直流重量？ 答： HDB3码中不存在直流重量。

（ 3）察看 HDB3编码信号所含时钟频谱重量。将模块

出时钟，察看记录波形。再将模块

2 的开关 S1、 S2、 S3、 S4 所有置

0，用示波器先分别观察编码输入数据和编码输出数据，再分别观察编码输入时钟和译码输

2 的开关 S1、 S2、 S3、S4 所有置 1，察看记录波形。

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思虑：数据和时钟能否能恢复？注：有数字示波器的能够观察编码输出信号

FFT频谱。

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在恢复时钟方面 HDB3码与 AMI码比较有哪一个更好？比较不一样输入信号时两种码型的时钟恢复状况并联系其编码信号频谱剖析原由。

答：数据和时钟能够恢复。 HDB3码和 AMI码比较， HDB3码的恢复状况更好。其原由是HDB3编码信号频谱所含能量比 AMI编码信号频谱所含能量多。

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