通信原理实验报告
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。
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。
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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?
分析:AMI和HDB3的区别在于: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;信息代码0的为0码。
HDB3码的编码规律是:4个连0信息码用取代节000V或B00V代替,当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V,有偶数个信息1码(包括0个信息1码)时取代节为B00V,其它的信息0码仍为0码;信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1;HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则,而V的符号破坏这种符号交替反转原则,但相邻V码的符号又是交替反转的。
(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。
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分析:上图是开关逐渐拨为1时的波形变化,可以看到矩形波的占空比已经越来越大,并且输出波形也随之发生改变。
思考:HDB3码是否存在直流分量?
分析:HDB3码确定的基带信号无直流分量,且只有很小的低频分量。
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(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。
S1、S2、S3、S4全部置0时
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开关S1、S2、S3、S4全部置1
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。
分析:据和时钟能够恢复。HDB3码和AMI码比较,HDB3码的恢复情况更好。其原因是HDB3编码信号频谱所含能量比AMI编码信号频谱所含能量多。
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程。
答:见实验原理。
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。
答:见实验步骤及其后面的分析。
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