源端口 信号源:PN 信号源:CLK 目的端口 模块8:TH3(编码输入-数据) 模块8:TH4(编码输入-时钟) 连线说明 基带信号输入 提供编码位时钟 将数据送入译码模块 模块8:TH1(HDB3输出) 模块8:TH7(HDB3输入) 模块8:TH5(单极性码) 模块13:TH5(BS2) 模块13:TH7(数字锁相环输入) 数字锁相环位同步提取 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】→【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。
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TH1(HDB3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HDB3编码规则。
注:观察时注意码元的对应位置。
(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TP2 (HDB3-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TP3 (HDB3-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TP2(HDB3-A1)和TP3(HDB3-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HDB3-A1与HDB3-B1相减后的波形情况,,并与HDB3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HDB3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TP4(HDB3-A2)和TP8(HDB3-B2),从时域或频域角度了解HDB3码经电平变换后的波形情况。
(7)用示波器分别观测模块8的TH7(HDB3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。
(8)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 HDB3编译码(256KHz非归零码实验)
概述:本项目通过观测HDB3非归零码编译码相关测试点,了解HDB3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】→【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。
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。参照前面的256KHz归零码实验项目的步骤,进行相关测试。 实验项目三 HDB3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、含有的直流分量变化以及时钟信号提取情况,进一步了解HDB3码特性。
1、关电,按表格所示进行连线。
源端口 模块2:DoutMUX 模块2:BSOUT 目的端口 模块8:TH3(编码输入-数据) 模块8:TH4(编码输入-时钟) 连线说明 基带信号输入 提供编码位时钟 将数据送入译码模块 模块8:TH1(HDB3输出) 模块8:TH7(HDB3输入) 模块8:TH5(单极性码) 模块13:TH5(BS2) 模块13:TH7(数字锁相环输入) 数字锁相环位同步提取 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】→【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。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256KHz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HDB3编码波形。用示波器观测模块8的TH3(编码输入-数据)和TH1(HDB3输出),观察信号中出现长连0时的波形变化情况。
注:观察时注意码元的对应位置。
思考:HDB3编码与AMI编码波形有什么差别?
(2)观察HDB3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00000000 00000000 00000000 00000011,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00111111 11111111 11111111 11111111,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。
思考:HDB3码是否存在直流分量?
(3)观察HDB3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。在恢复时钟方面HDB3码与AMI码比较有哪一个更好?比较不同输入信号时两种码型的时钟恢复情况并联系其编码信号频谱分析原因。
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。
实验八 CMI/BPH码型变换实验
一、实验目的
1、 了解CMI码、BPH码的编码规则。
2、 观察输入全0码或全1码时各编码输出码型,了解是否含有直流分量。
3、 观察CMI码、BPH码经过码型反变换后的译码输出波形及译码输出后的时间延迟。 4、 测试CMI码和BPH码的检错功能。 5、 BPH码的译码同步观测。
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、实验原理框图
数字终端DoutMUX数据CMI/BPH编码二选一选择器编码输出BSOUT时钟编码输入8# 基带传输编译码模块误码插入数据CMI/BPH译码串并变换译码时钟输入译码输入时钟译码输出误码检测帧同步提取数字锁相环位同步13# 载波同步及位同步模块BS2数字锁相环输入 CMI/BPH编译码实验原理框图
2、实验框图说明
CMI和BPH编译码实验框图基本一致。CMI编码规则是遇到0编码01,遇到1则交替编码11和00。由于1bit编码后变成2bit,输出时用时钟的1输出高bit,用时钟的0输出低
bit,也就是选择器的功能。BPH编码编码规则不同,是0编码为01,1编码为10,后面的选择器输出与CMI编码一致。CMI、BPH译码首先也是需要找到分组的信号,才能正确译码。CMI码只要出现下降沿了,就表示分组的开始,BPH译码只要找到连0或连1,就表示分组的开始。找到分组信号后,对信号分组译码就可以得到译码的数据了。
四、实验步骤
实验项目一 CMI码型变换实验
概述:本项目通过改变输入数字信号的码型,分别观测编码输入输出波形与译码输出波形,测量CMI编译码延时,验证CMI编译码原理并验证CMI码是否存在直流分量。
1、关电,按表格所示进行连线。
源端口 信号源:PN 信号源:CLK 目的端口 模块8:TH3(编码输入-数据) 模块8:TH4(编码输入-时钟) 连线说明 基带传输信号输入 提供编码位时钟 模块8:TH6(编码输出) 模块13:TH7(数字锁相环输入) 数字锁相环法位同步提取输入 模块13:TH5(BS2) 模块8:TH9(译码时钟输入) 提供译码位时钟 将数据送入译码模块 模块8:TH6(编码输出) 模块8:TH10(译码输入) 2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【CMI码】→【无误码】。13号模块的开关S3置为0011,即提取512K同步时钟。
3、此时系统初始状态为:PN为256K。 4、实验操作及波形观测。
(1)观测编码输入的数据和编码输出的数据:用示波器分别观测和记录TH38#和TH68#
的波形,验证CMI编码规则。
(2)观测编码输入的数据和译码输出的数据:用示波器分别观测和记录TH38#和TH138#
的波形,测量CMI码的时延。
(3)断开电源,更改连线及设置。
源端口 模块2:DoutMUX 模块2:BSOUT 目的端口 模块8:TH3(编码输入-数据) 模块8:TH4(编码输入-时钟) 连线说明 码基带传输信号输入 提供编码位时钟 模块8:TH6(编码输出) 模块13:TH7(数字锁相环输入) 数字锁相环法位同步提取 模块13:TH5(BS2) 模块8:TH9(译码时钟输入) 提供译码位时钟