内容发布更新时间 : 2024/5/20 8:51:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
eg：NRZ 1 0 0 1 0 BPH 10 01 01 10 01
BPH码的特点是只使用两个电平，每个码元间隔的中心点都存在电平跳变，所以含有丰富的定时信息，且没有直流分量，编码过程简单。
2、CMI码
CMI码的全称是传号反转码，与BPH码类似，也是一种二电平非归零码。 CMI码编码规则是：信息码中的“1”码交替用“11”和“00”表示，
“0”码用“01”表示。
eg：NRZ 1 0 0 1 0 CMI 11 01 01 00 01 或 00 01 01 11 01
这种码型有较多的电平跃变，因此含有丰富的定时信息。此外，由于10为禁用码组，不会出现三个以上的连码，这个规律可用来宏观检错。
3、AMI码
AMI码的全称是传号交替反转码，其编码规则是：将信息码的“1”（传号）交替地变换为“+1”和“-1”，而“0”（空号）保持不变。
eg：NRZ 1 0 0 1 0 AMI ＋1 0 0 －1 0 或 －1 0 0 ＋1 0
AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平地脉冲序列。它可以看成是单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正、负电平。
AMI码的主要特点是无直流成分，接收端收到的码元极性与发送端完全相反也能正确判断。译码时只需把AMI码经过全波整流就可以变为单极性码。由于其具有上述优点，因此得到了广泛应用。但该码有一个重要缺点，即当用它来获取定时信息时，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。
解决连“0”码问题的有效办法之一是采用HDB3码。 4、HDB3码
HDB3码的全称是三阶高密度双极性码，下表9-1为HDB3码的编码规则。
表9-1 HDB3码编码规则
前面“1”码的极性 － ＋
eg：NRZ 10000000 11000000 11100000 （一帧24位循环） HDB3 1000+V000 -1+1-B00-V00 +1-1+1000+V0 -1000-V000 +1-1+B00+V00 -1+1-1000-V0
+V、+B表示正逻辑电平，这里是+5V；-V、-B表示负逻辑电平，这里是-5V。 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。
HDB3码除了保持AMI码的优点外，还增加了使连0串减少到至多3个的优点，而不管信息源的统计特性如何。这对于定时信号的恢复是十分有利的。
上次取代后“1”码的个数 奇数个“1” 000V- 000V+ 偶数个“1”（包括0个） B+00V+ B-00V- 五、实验步骤
1、将信号源模块、码型变换模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）
3、信号源模块“码速率选择”拨码开关及24位 “NRZ码型选择”拨码开关任意设置。 4、实验连线如下：
信号源模块 码型变换模块“编码输入”
NRZ———————— NRZ BS—————————BS 2BS—————————2BS
码型变换模块“编码输出” 码型变换模块“解码输入”
单极性码————————单极性码 位同步—————————位同步 双极性码————————双极性码
5、BPH码变换与反变换
（1）“码型选择”拨码开关SW01拨为10000000。
（2）示波器双踪观测编码输入“NRZ”与编码输出“单极性码”测试点。
此时，编码输出“单极性码”与“位同步”对应，编码与BPH码编码规则应相符。 （3）示波器双踪观测编码输入“NRZ”与解码输出“NRZ”，两者应码型一致。
若不一致，尝试按“复位”键。
此时，解码输出“NRZ”与“BS”对齐。
（4）改变信号源模块NRZ码的码型，重复上述实验步骤。 6、CMI码变换与反变换
（1）“码型选择”拨码开关SW01拨为01000000。 （2）以下操作步骤与BPH码变换与反变换过程相同。 7、AMI码变换与反变换
（1）“码型选择”拨码开关SW01拨为00010000。
（2）示波器双踪观测编码输入“NRZ”与编码输出“双极性码”测试点，
此时，编码输出“双极性码”与“位同步”对应，编码与AMI码编码规则相符。 （3）示波器双踪观测编码输入“NRZ”与解码输出“NRZ”，两者应码型一致。
若不一致，尝试按“复位”键。
此时，解码输出“NRZ”与“BS”对齐。
（4）改变信号源模块NRZ码的码型，重复上述实验步骤。 8、HDB3码变换与反变换
（1）“码型选择”拨码开关SW01拨为00100000。 （2）以下操作步骤与AMI码变换与反变换过程相同。
六、课后扩展题
根据BPH码和CMI码的编码规则，在实验箱配套的CPLD二次开发模块、DSP二次开发模块的硬件平台上，编写软件程序，任选其一，完成“BPH码编解码实验”和“CMI码编解码实验”。
有兴趣的同学还可在实验箱配套的单片机二次开发模块硬件平台上，编写软件程序，完
成“CMI编解码实验”。
实验十四 2ASK调制与解调实验
一、实验目的
1、掌握2ASK调制的原理及实现方法。 2、掌握2ASK解调的原理及实现方法。
二、实验内容
1、采用数字键控法2ASK调制，观测2ASK调制信号的波形。 2、采用包络检波法2ASK解调。
三、实验仪器
1、信号源模块 一块 2、调制模块 一块 3、解调模块 一块 4、20M双踪示波器 一
台
四、实验原理
1、2ASK调制
振幅键控（Amplitude Shift Keying，ASK）是利用载波的幅度变化来传递数字信号，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度只有两种变换状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。2ASK信号的产生方法通常有两种：数字键控法和模拟相乘法。
图11-1是2ASK调制数字键控法原理框图。
载波1输入模拟开关调制输出NRZ输入图11-1 2ASK调制数字键控法原理框图
为便于实验观测，由信号源模块提供码速率为96Kbit/s的NRZ码数字基带信号和384KHz正弦载波信号，载波信号频率是数字信号码速率的整4倍关系，即NRZ码的一个码元对应正弦载波的4个周期。
实验中采用模拟开关作为正弦载波的输出通/断控制门，数字基带信号NRZ码用来控制门的通/断。当NRZ码为高电平时，模拟开关导通，正弦载波通过门输出；当NRZ码为低电平时，模拟开关截止，正弦载波不通过，门输出为0。如下图11-2所示。
1NRZ码10012ASK调制信号
图11-2 2ASK调制信号波形
图11-3是2ASK调制模拟相乘法原理框图。
基带输入乘法器调制输出载波输入图11-3 2ASK调制模拟相乘法原理框图
信号源模块提供96K NRZ码和384K正弦载波送入调制模块，两信号直接相乘，即得2ASK调制信号。
2、2ASK解调
2ASK解调有非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）两种方法，这里我们采用包络检波法，其原理框图如下图11-4所示。
ASK－INOUT1OUT2OUT3OUT4ASK－OUT电容隔直半波整流器低通滤波器电压判决器“ASK判决电压调节”旋转电位器抽样判决器ASK－BS
图11-4 2ASK解调包络检波法原理框图
2ASK已调信号从“ASK-IN”测试点输入，经电容隔直得“OUT1”信号。
“OUT1”信号先半波整流，取出高于二极管导通电压（约0.7V左右）的半波波形，得“OUT2”信号。
“OUT2”信号经巴特沃斯二阶低通滤波器，滤波得“OUT3”信号。
“OUT3”信号再经电压比较电路进行电压判决，用来作比较的判决电压电平可通过“ASK判决电压调节”旋转电位器来调节。判决电压过高，可能造成部分数字信息的丢失；判决电压过低，可能造成还原结果中出现错码。因此，只有合理地选择判决电压，才能得到正确的解调结果，此时电压判决输出“OUT4”测试点波形变化应与原NRZ码的码型大致相同。
“OUT4”信号最后经位同步抽样判决电路，还原出原始的NRZ码。抽样判决用的时钟信号就是2ASK基带信号的位同步信号，该信号可以由发送端NRZ码相应的BS直接引入，也可以从同步提取模块位同步提取电路中提取出来。
另外，需要说明的是：在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰的条件。本实验简化了实验设备，在调制部分的输出端没有加带通滤波器，并且假设信道是理想的，所以在解调部分的输入端也没有加带通滤波器匹配。
解调过程中各测试点波形如下图11-5所示。
0NRZ输入110010OUT1OUT2OUT3判决电平0OUT40ASK-OUT110010110010
图11-5 2ASK解调各测试点波形
五、实验步骤
1、将信号源模块、调制模块、解调模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。 2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，三个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线） 3、信号源模块设置
（1）“码速率选择”拨码开关设置为8分频，即拨为00000000 00001000。
24位“NRZ码型选择”拨码开关任意设置。
（2）调节“384K调幅”旋转电位器，使“384K正弦载波”输出幅度为3.6V左右。 4、2ASK调制
（1）实验连线如下：
信号源模块 调制模块
NRZ ———————— NRZ输入（数字键控法调制） 384K正弦载波————载波1输入（数字键控法调制）
（2）调制模块“键控调制类型选择”拨码开关拨成1000，即选择2ASK调制方式。 （3）以调制模块“NRZ输入”的信号为内触发源，示波器双踪观测“NRZ输入”和“调
制输出”测试点波形。
（4）改变信号源模块NRZ码的码型，观察2ASK调制信号波形的相应变化。 5、2ASK解调
（1）以上模块设置和连线均不变，增加连线如下：
调制模块 解调模块 调制输出（数字键控法调制）——ASK－IN