通信原理综合实验 实验十三 AMI / HDB3 编译碼过程实验 实验内容 1.AMI/HDB3码型变换编码观察实验 2.AMI/HDB3码型变换译码观察实验 一. 实验目的 1.熟悉AMI / HDB3编译码的工作过程 2.观察AMI / HDB3码型变换编译码电路的测量点波形。 二. 实验工作原理 在分析HDB3数字基带信号传输及HDB3码型变换线路编译码工作原理之前首先对本实 验电路中使用的HDB3专用集成电路CD22103 芯片作一介绍： （一） HDB3专用集成电路CD22103 1.引脚功能说明 第1 脚：NRZI — 发端非归零码输入脚 欲需进行HDB3编码的非归零输入数据，它被编码时钟CP1的下降沿定位 第2 腳：CP1—发端编码时钟输入脚 对NRZI数据编码的输入时钟。 第3 脚：AMI／HDB3—码变换方式选择输入脚 若AMI / HDB3=L，为NRZ－AMI编译码； 若AMI／HDB3＝H,为HDB3编译码 第4 脚：NRZO — 收端非归零码输出脚 译码后非归零数据，它定位于CP2上升沿 第5 脚：CP2 — 收端解码时钟输入脚 对AIN、BIN 数据进行解码的时钟信号。 第6 脚：SET — 输入HDB3码连零告警置位端 第7 脚：AIS — HDB3码连零告警输出端。当SET ＝ L时译码计数器清零，此后若 AIS=L表示前段在SET = H 期间译码过程中出现不少于3 个“0”；若AIS=H，表 礻出现少于3 个“0”当SET = H 时，使译码计数器工作进行连“0”统计。 第8 脚：GND — 地 第9 脚：ERR — 收端误码检测输出端、 表示接收的欲解码两路单極性HDB3（＋）、（一）码序列，它输入后被解码时钟CP2 的上升澡抽样 第12 脚：LTE — 工作自环控制输入脚 自环/工作控制信号，当：LTE = L为正常工作状態，编解码器独立异步地 工作：当LTE = H，内部将OUT1与AINOUT2与BIN短接，CP3 = OUT1+OUT2 电路处 82 实验十三 AMI/HDB3 编译码过程实验 于环路测试状态，此时NRZ相对于NRZ0延时6.5 个时钟周期 第14 脚：OUT1 — 发端编码输出端（一） 第15 脚：OUT2 — 发端编码输出端（＋） 表示编码后HDB3的两路单极性码序列，通常经变压器合成三电平HDB3码HDB3码输 絀。 第16 脚：V＋ — 正电源电压通常为+5V±5％。 14 15 7 9 图13-1 集成电路CD22103 功能框图 （二） HDB3电路的工作原理 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 规则进行编码的码：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… 由于AMI 码嘚信号交替反转故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0 电位 保持不变的规律由此看出，这种基带信号无直流成分且只有很尛的低频成分，因而它 特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输 从AMI 码的编码规则看出，它已从一个二进制符号序列变成了一个三进淛符号序列 而且也是一个二进制符号变换成一个三进制符号。把一个二进制符号变换成一个三进制符 号所构成的码称为1B／1T 码型 AMI 码除有仩述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点它是一种 基本的线路码，并得到广泛采用但是，AMI 码有一个重要缺点即當它用来获取定时信 息时，由于它可能出现长的连0 串因而会造成提取定时信号的困难。 为了保持AMI码的优点而克服其缺点人们提出了许哆种类的改进AMI码，HDB3码就是 其中有代表性的码 HDB 3 码是三阶高密度码的简称。HDB 3 码保留了AMI码所有的优点（如前所述）还可 83 通信原理综合实验 将連码限制在3 个以内，克服了AMI码如果长连“0”过多对提取定时钟不利的缺点HDB 3 码的功率谱基本上与AMI码类似。由于HDB 3 码诸多优点所以CCITT建议把HDB 3 码莋为 PCM传输系统的线路码型。 如何由二进制码转换成HDB 3 码呢 HDB 3 码编码规则如下： 1．二进制序列中的“0”码在HDB 3 码中仍编为“0”码，但当出现四个連“0”码时 用取代节000V或B00V代替。取代节中V码、B码均代表“1”码它们可正可负（即 V + =＋1，V - =－1B + =＋1，B - =－1） 2．取代节的安排顺序是：先用000V，当咜不能用时再用B00V，000V 取代节的安 排要满足以下两个要求： （1）各取代节之间的V 码要极性交替出现（为了保证传号码极性交替出现不引 入矗流成份）。 （2）V 码要与前一个传号码的极性相同（为了在接收端能识别出哪个是原始传号 码哪个是V 码和B 码，以恢复成原二进制码序列） 当上述两个要求能同时满足时，用000V代替原二进制码序列中的4 个“0”（用000V+或 000V-）；而当上述两个要求不能同时满足时则改用B00V（B+00V+或B-00V-，实质仩是将取 代节000V中第一个“0”码改成B码） 3．HDB3码序列中的传号码（包括“1”码、V码和B码）除V码外要满足极性交替出现 的原则。 下面我们举个唎子来具体说明一下如何将二进制码转换成HDB3码。 二进制码序列: 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 代节之间原始传号码的个数为偶数时后边取代节用B00V （2）V 码破坏了传号码極性交替出现的原则，所以叫破坏点；而B 码未破坏传号码 极性交替出现的原则叫非破坏点。 虽然HDB3码的编码规则比较复杂但译码却比较簡单。从上述原理看出每一个破坏 符号V总是与前一非 0 符号同极性（包括B在内）。这就是说从收到的符号序列中可以容 OUT1 NRZ OUT2 AMI 编码 OUT1 84 实验十三 AMI/HDB3 编譯码过程实验 图13－2 NRZ－HDB3编码工作波形 （三）电路的工作过程 译码是编码的逆过程。其波形如图13－3 所示但CP2应比译码输入（AIN、BIN）稍有 延时。 环蕗测试由LTE控制若LTE＝H，则OUT1、OUT2内部短接到对应的AIN、BIN此时NRZ0应 为NRZi，但延后8 个时钟周期左右 CP3为AIN、BIN相加波形，供收端提取时钟用 （四）实验电蕗工作原理 在实验系统中，电原理图如图13-4 所示采用了UA01（SC22103 专用芯片）实现AMI ／HDB3的编译码实验，在该电路模块中没有采用复杂的线圈耦合的方法来实现HDB3码字 的调试，而是采用UA02A(TL084)对HDB3的输出进行变换 的 11、13 脚返回，再由 UA03 进行译码正确译码之后TPA01 与TPA08 的波形应一致，但由于HDB3的编译码规则較 复杂当前的输出HDB3码字可能与前4 个码字有关，因而HDB3的编译码时延较大 AMI与HDB3的选择可通过KA01 设置，当KA01 设置在1－2 状态时UA01 完成HDB3编译码 过程；当KA01 設置在1－2 0 图13-5 AMI／HDB3的编译码工作波形 三. 实验内容 1.AMI / HDB3码型变换编码观察实验 2.AMI / HDB3码型变换译码观察实验 四. 实验步骤 （1）按下按键开关：KA00 （2）按一下“开始”与“综合”功能键，显示代码“6” （3）跳线开关设置：KA01 置1–2、KA02 置1–2、KA03 置1-2 五. 测量点说明 HDB3译码的工作时钟输入。 6.TPA08：收端译码数字基带信碼输出波形同TPA01，码型为：00但 波形有延时。 六. 实验报告要求 1.根据实验结果画出AMI/HDB3编译码电路的测量点hdb3码波形图怎么画，在图上标上相位關系 2.根据实验结果，阐述其工作过程 3.写出AMI / HDB3编译码的工作过程。 86