基带传输实验报告(武汉大学).doc

大学教学实验报告电子信息学院 通信工程专业 2021年11月10日 实验名称 基带传输实验 指导教师 ** 年级 ** 成绩 一、 预习局部1. 实验目的2. 实验根本原理实验一：码型变换一、 实验目的1． 熟悉 RZ、BNRZ、BRZ、CMI、曼彻斯特、密勒、PST 码型变换原理及工作过程；2． 观察数字基带信号的码型变换测量点波形二、 实验仪器1． RZ9681 实验平台2． 实验模块：主控模块、基带信号产生与码型变换模块-A23． 信号连接线4． 100M双通道示波器三、 实验原理1． 码型变换原则在实际的基带传输系统中，在选择传输码型时，一般应考虑以下原则：（1） 不含直流，且低频分量尽量少；（2） 应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号；（3） 功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；（4） 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；（5） 具有内在的检错能力，即码型具有一定规律性，以便利用这一规律性进展宏观检测；（6） 编译码简单，以降低通信延时和本钱2． 常见码型变换类型（1） 单极性不归零码〔NRZ码〕单极性不归零码中，二进制代码"1〞用幅度为E的正点平表示，"0〞用零电平表示。

单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号2） 双极性不归零码〔BNRZ码〕二进制代码"1〞、"0〞分别用幅度相等的正负电平表示，当二进制代码"1〞和"0〞等概出现时无直流分量3） 单极性归零码〔RZ码〕单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分4） 双极性归零码〔BRZ码〕它是双极性码的归零形式，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平5） 曼彻斯特码曼彻斯特码又称为数字双相码，它用一个周期的正负对称方波表示"0〞，而用其反相波形表示"1〞编码规则之一是："0〞码用"01〞两位码表示，"1〞码用"10〞两位码表示6） 密勒码密勒〔Miller〕码又称延迟调制码，它是双相码的再一种变形它的编码规则如下："1〞码用码元间隔中心点出现跃变来表示，即用"10〞或"01〞表示具体在选择"10〞或"01〞编码时需要考虑前一个码元编码的情况，如果前一个码元是"1〞，则选择和这个"1〞码一样的编码值；如果前一个码元为"0〞，则编码以边界不出现跳变为准则，如果"0〞编码为"00〞，则紧跟的"1〞码编码为"01〞，如果"0〞编码为"11〞，则紧跟的"1〞码编码为"10〞。

"0〞码则根据情况选择用"00〞或"11〞表示具体在选择"00〞或"11〞编码时需要考虑前一个码元编码的情况，如果前一个码元为"0〞，则选择和这个"0〞码不同的编码值；如果前一个码元为"1〞，则编码以边界不出现跳变为准则，如果"1〞码编码为"01〞，则紧跟的"0〞码编码应为"11〞，如果"1〞码编码为"10〞，则紧跟的"0〞码编码应为"00〞7） 成对选择三进码〔PST码〕PST码是成对选择三进码，其编码过程是：先将二进制代码两两分组，然后再把每一码组编码成两个三进制码字〔+、-、0〕因为两个三进制数字有9种状态，故可灵活的选择其中4种状态PST码能够提供的定时分量，且无直流成分，编码过程也简单，在接收识别时需要提供"分组〞信息，即需要建立帧同步，在接收识别时，因为在"分组〞编码时不可能出现00、++和--的情况，如果接收识别时，出现上述的情况，说明帧没有同步，需要重新建立帧同步3． 码型变换原理码型变换内部构造组成框图如以下列图：编码输出CODE-基带数据2P4码型变换CODE+2P1101EP4CE6103码型变换内部构造组成框图CODE+和 CODE-决定了码型变换输出的上下电平，即：l CODE+=1，CODE-=0，编码输出+1；l CODE+=0，CODE-=1，编码输出-1；l CODE+=0，CODE-=0，编码输出0；四、 实验内容及步骤1． 实验准备（1） 实验模块在位检查在关闭系统电源的情况下，确认以下模块在位：基带产生与码型变换模块-A2；（2） 加电翻开系统电源开关，模块右上角红色电源指示灯亮，几秒后模块左上角绿色运行指示灯开场闪烁，说明模块工作正常。

假设两个指示灯工作不正常，需关电查找原因3） 选择实验内容在液晶上根据功能菜单项选择择：实验工程->原理实验->基带传输实验->码型变换，进入码型变换实验功能页面4） 信号线连接 使用信号连接线按照实验框图中的连线方式进展连接,并理解每个连线的含义2． 单极性不归零码〔NRZ码〕（1） 编码观测通过鼠标在编码码型中选择"NRZ码〞，点击"基带设置〞按钮，将基带数据设置为：16bit,64k,然后修改16bit编码开关的值用示波器通道1观测编码前基带数2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化将基带数据设置为"15-PN〞,"64K〞,观测编码前数据2TP1和编码数据2TP4，并记录波形2） 译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前后数据2TP1和译码后数据2TP9，观测编码前数据是否一样尝试屡次修改编码数据，观测译码数据是否一样3． 双极性不归零码〔BNRZ码〕（1） 编码观测通过鼠标在在编码码型中选择"BNRZ 码〞，点击"基带设置〞按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化。

将基带数据设置为："15-PN〞，"64K〞，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4，并记录波形2） 译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否一样尝试屡次修改编码数据，观测译码数据是否正确4． 单极性归零码〔RZ码〕（1） 编码观测通过鼠标在编码码型中选择"RZ 码〞，点击"基带设置〞按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化将基带数据设置为："15-PN〞，"64K〞，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4，并记录波形2） 译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否一样尝试屡次修改编码数据，观测译码数据是否正确5． 密勒码（1） 编码观测通过鼠标在编码码型中选择"miller 码〞，点击"基带设置〞按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化。

将基带数据设置为："15-PN〞，"64K〞，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4，并记录波形2） 译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否一样尝试屡次修改编码数据，观测译码数据是否正确6． 成对选择三进码〔PST码〕（1） 编码观测通过鼠标在编码码型中选择"PST 码〞，点击"基带设置〞按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化将基带数据设置为："15-PN〞，"64K〞，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4，并记录波形2） 译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否一样尝试屡次修改编码数据，观测译码数据是否正确7． 关机拆线实验完毕，关闭电源，撤除信号连线，并按要求放置好实验实验二：线路编译码一、 实验目的1． 掌握 AMI、HDB3、CMI 码编译码规则；2． 了解 AMI、HDB3、CMI 码编译码实现方法；二、 实验仪器1． RZ9681实验平台2． 实验模块：主控模块、基带信号产生与码型变换模块-A23． 信号连接线4． 100M双通道示波器三、 实验原理1． CMI码编码原理CMI码是是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则："1〞码交替的用"11"和〞"00〞两位码表示；"0〞码固定的用"01〞两位码表示。

2． AMI码编码原理AMI 码的全称是传号交替反转码这是一种将消息代码 0〔空号〕和 1〔传号〕按如下规则进展编码的码：代码的 0 仍变换为传输码的 0，而把代码中的 1 交替地变换为传输码的＋1.－1.＋1.－1…3． HDB3码编码原理HDB3 码编码规则如下：二进制序列中的"0〞码在 HDB3 码中仍编为"0〞码，但当出现四个连"0〞码时，用取代节 000V 或 B00V 代替四个连"0〞码取代节中的 V 码、B 码均代表"1〞码，它们可正可负〔即 V+=＋1，V-=－1，B+=＋1，B-=－1〕四、 实验内容及步骤1． 实验准备（1） 实验模块在位检查在关闭系统电源的情况下，确认以下模块在位：基带产生与码型变换模块-A2；（2） 加电翻开系统电源开关，模块右上角红色电源指示灯亮，几秒后模块左上角绿色运行指示灯开场闪烁，说明模块工作正常假设两个指示灯工作不正常，需关电查找原因3） 选择实验内容 在液晶上根据功能菜单项选择择：实验工程->原理实验->基带传输实验->线路编译码，进入线路编译码实验功能页面4） 信号线连接使用信号连接线按照实验框图中的连线方式进展连接,并理解每个连线的含义。

2． CMI码编译码实验（1） 编码观测通过鼠标在编码码型中选择"CMI 码〞，点击"基带设置〞按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化将基带数据设置为："15-PN〞，"64K〞，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4，并记录波形2） 译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否一样尝试屡次修改编码数据，观测译码数据是否正确3． AMI码编译码实验（1） 编码观测通过鼠标在编码码型中选择"AMI 码〞，点击"基带设置〞按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化将基带数据设置为："15-PN〞，"64K〞，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4，并记录波形2） 译码观测使用双踪示波器，同时观测。