【正文】 1接在CMI編譯碼模塊的DIN1上， CH2接在CMI編譯碼模塊的DOUT1上，觀察并總結(jié)出NRZ碼與CMI碼的關(guān)系。檢測(cè)點(diǎn)波形開(kāi)關(guān)KKK3撥碼碼元：0 1 0 1數(shù)字信號(hào)源單元NRZ點(diǎn)PCMamp。 用示波器觀察CMI編譯碼模塊上各測(cè)試點(diǎn)的信號(hào)波形。編碼一路單元輸出信號(hào)可經(jīng)過(guò)譯碼一路單元進(jìn)行譯碼，也可經(jīng)過(guò)譯碼二路單元進(jìn)行譯碼。本實(shí)驗(yàn)箱上PCMamp。端口說(shuō)明：l DIN1： 第一路需進(jìn)行編碼的信號(hào)輸入口l DIN2： 第二路需進(jìn)行編碼的信號(hào)輸入口l CMI _OUT1：第一路編碼后的信號(hào)輸出口l CMI _OUT2：第二路編碼后的信號(hào)輸出口l CMI_ IN1： 第一路需進(jìn)行譯碼的信號(hào)輸入口l CMI_ IN2： 第二路需進(jìn)行譯碼的信號(hào)輸入口l DOUT1： 第一路譯碼后的信號(hào)輸出口l DOUT2： 第二路譯碼后的信號(hào)輸出口四、 實(shí)驗(yàn)步驟 熟悉CMI編譯碼模塊電路的工作原理。圖32 CMI編碼框圖圖33 CMI編碼電路原理圖一圖34 CMI編碼電路原理圖二圖35 CMI譯碼電路原理圖單極性碼輸入該模塊后首先用CLK同步，例如輸入若是傳號(hào)（1），則翻轉(zhuǎn)輸出，如果是空號(hào)（0）則打開(kāi)門開(kāi)關(guān)，使時(shí)鐘信號(hào)取反后輸出，本實(shí)驗(yàn)所用的NRZ碼是從數(shù)字信號(hào)源輸出的NRZ信號(hào)，該信號(hào)為24位PN碼，其輸入的信碼序列可用K1～K3開(kāi)關(guān)隨意改變，如圖36所示。即一個(gè)NRZ高電平對(duì)應(yīng)CMI編碼信號(hào)是12對(duì)“1100”，一個(gè)NRZ低電平對(duì)應(yīng)CMI編碼信號(hào)是24對(duì)“10”。電路組成：CMI碼即為傳號(hào)翻轉(zhuǎn)碼，NRZ的“1”交替地用CMI的“00”和“11”來(lái)表示，而“0”則固定用“01”來(lái)表示，因此把信號(hào)從1位（bit）變成了2位（bit），屬于二電平的NRZ的1B2B碼型，這種碼的特點(diǎn)是有一定的糾錯(cuò)能力，并且易于實(shí)現(xiàn)，易于定時(shí)提取，因此在低速的系統(tǒng)中選為傳輸碼型，圖31為CMI碼與NRZ碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用示波器觀察CMI碼與NRZ碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系三、 基本原理本實(shí)驗(yàn)使用的電路模塊為CMI編譯碼電路，共有兩個(gè)編碼譯碼電路組成，可同時(shí)完成兩路信號(hào)的編碼譯碼工作。 了解CMI碼編碼電路的工作原理。 六、實(shí)驗(yàn)儀器光纖通信有源實(shí)驗(yàn)箱， 數(shù)字存儲(chǔ)示波器實(shí)驗(yàn)三 CMI編譯碼及其光纖傳輸實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解CMI碼的碼型特點(diǎn)。式中IP=，Ko=8π103 rad/ 。 4. ，越難于從AMI碼中提取位同步信號(hào)，而HDB3碼則不存在此問(wèn)題。五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求與信源代碼中的“1”碼相對(duì)應(yīng)的AMI碼及HDB3碼是否一定相同？為什么？ 2. 設(shè)代碼為全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，給出AMI及HDB3碼的代碼和波形。信源代碼連0個(gè)數(shù)越多，越難于從AMI碼中提取位同步信號(hào)（或者說(shuō)要求帶通濾波的Q值越高，因而越難于實(shí)現(xiàn)），譯碼輸出NRZ越不穩(wěn)定。 本實(shí)驗(yàn)中若24位信源代碼中只有1個(gè)“1“碼，則無(wú)法從AMI碼中得到一個(gè)符合要求的位同步信號(hào)，因此不能完成正確的譯碼。連接好之后，接受到的NRZ顯示應(yīng)和信號(hào)源的顯示一致，這更便于觀察。(4)終端數(shù)字顯示本單元的接法如下，NRZOUT 接位同步模塊的NRZ和幀同步模塊的NRZ，數(shù)字終端模塊的NRZ。觀察時(shí)應(yīng)注意： 對(duì)應(yīng)全1碼時(shí)的HDB3和AMI碼檢測(cè)點(diǎn)波形(對(duì)應(yīng)全1碼)(AMI)HDB3編譯碼單元HDB3OUT(K1撥到H端)(AMI)HDB3編譯碼單元HDB3OUT(K1撥到A端)對(duì)應(yīng)全0碼時(shí)的HDB3碼和AMI碼檢測(cè)點(diǎn)波形(對(duì)應(yīng)全0碼)(AMI)HDB3編譯碼單元HDB3OUT(K4撥到HDB3端)(AMI)HDB3編譯碼單元HDB3OUT(K4撥到AMI端)（2）將KKK3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000態(tài)，觀察并記錄對(duì)應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。（1） 示波器的兩個(gè)探頭CH1和CH2分別接NRZOUT和CODE_OUT，將信源模塊KKK3的每一位都置1，觀察并記錄全1碼對(duì)應(yīng)的AMI碼和HDB3碼；再將KKK3置為全0，觀察全0碼對(duì)應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。四、實(shí)驗(yàn)步驟用示波器觀察HDB3編譯單元的各種波形。(4)可檢測(cè)出所接收的AIS碼，檢測(cè)周期由外部RAIS決定。譯碼輸出比輸入碼延遲4個(gè)時(shí)鐘周期。編碼輸出比輸入碼延遲4個(gè)時(shí)鐘周期。兩部分功能簡(jiǎn)述如下。在實(shí)用的HDB3編譯碼電路中，發(fā)端的單/雙極性變換器一般由變壓器完成；收端的雙/單極性變換電路一般由變壓器、自動(dòng)門限控制和整流電路完成，本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖钦莆誋DB3編碼規(guī)則，及位同步提取方法，故對(duì)極性變換電路作了簡(jiǎn)化處理，不一定符合實(shí)用要求。這也是HDB3碼優(yōu)于AMI碼之處。譯碼時(shí)，需將AMI或HDB3碼變換成兩路單極性信號(hào)分別送到CD22103的第1第13腳，此任務(wù)由雙/單變換電路來(lái)完成。當(dāng)鎖相環(huán)的自然諧振頻率足夠小時(shí)，對(duì)輸入的電壓信號(hào)可等效為窄帶帶通濾波器（關(guān)于鎖相環(huán)的基本原理將在實(shí)驗(yàn)三中介紹）。由于位同步頻率比較低，很難將有源帶通濾波器的帶寬做得很窄，它輸出的信號(hào)BPF是一個(gè)幅度和周期都不恒定的正弦信號(hào)。雙/單極性變換及相加器構(gòu)成一個(gè)整流器。CD22103編碼輸出兩路并行信號(hào)+HOUT和HOUT，它們都是半占空比的正脈沖信號(hào)，分別與AMI或HDB3碼的正極性信號(hào)及負(fù)極性信號(hào)相對(duì)應(yīng)。當(dāng)它的第3腳（HDB3/ AMI）接+5V時(shí)為HDB3編譯碼器，接地時(shí)為AMI編譯碼器。由于整流后的AMI、HDB3碼中含有離散譜fS ，故可用一個(gè)窄帶濾波器得到頻率為fS的正弦波，整形處理后即可得到位同步信號(hào)。工程上，一般將AMI或HDB3碼數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整流處理，（RZ|τ=）。在通信的終端需將它們譯碼為NRZ碼才能送給數(shù)字終端機(jī)或數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。 設(shè)信息碼為0000 0110 0001 0000 0，則NRZ碼、AMI碼，HDB3碼如圖23所示。即脈沖寬度τ與碼元寬度（碼元周期、碼元間隔）TS的關(guān)系是τ=。 鎖相環(huán) U18: 集成鎖相環(huán)CD4046 圖22 HDB3編譯碼電路圖 下面簡(jiǎn)單介紹AMI、HDB3碼編碼規(guī)律。 帶通 U1U14：運(yùn)放UA741 雙/單極性變換器 U15：非門74HC04 HDB3編譯碼器 U11：HDB3編譯碼集成電路CD22103A HDB3碼和AMI碼的編碼輸出點(diǎn)都在CODEOUT，譯碼輸入點(diǎn)都在CODEIN。 CODE –OUT 編碼器輸出信號(hào) 本單元有以下測(cè)試點(diǎn)及輸出點(diǎn)： 三、 基本原理本實(shí)驗(yàn)用到的電路模塊為HDB3編譯碼模塊。 用示波器觀察從HDB3碼中和從AMI碼中提取位同步信號(hào)的電路中有關(guān)波形。 了解HDB3（AMI）編譯碼集成電路CD22103。按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求，用K1產(chǎn)生代碼11110010,K2產(chǎn)生代碼00011100,K3產(chǎn)生代碼01110000(其中K1的代碼為幀同步碼,K2和K3是產(chǎn)生的信息碼,可以任意定義).用示波器觀察NRZ、FS、BS如下圖:檢測(cè)點(diǎn)波形數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)源單元FS數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)源單元NRZ數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)源單元BS注意:該實(shí)驗(yàn)不用連接線,直接在實(shí)驗(yàn)箱上的數(shù)字信源單元各個(gè)觀察點(diǎn)加示波器探頭進(jìn)行觀測(cè).五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和紀(jì)錄回答： 不歸零碼和歸零碼的特點(diǎn)是什么？ 根據(jù)電路原理圖設(shè)計(jì)出一任意偽隨機(jī)碼（RZ）產(chǎn)生電路. 六、實(shí)驗(yàn)儀器光纖通信有源實(shí)驗(yàn)箱，數(shù)字存儲(chǔ)示波器 實(shí)驗(yàn)二 HDB3編譯碼及其光纖傳輸實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。用示波器觀察數(shù)字信源模塊上的各種信號(hào)波形。FS信號(hào)的低電平、高電平分別為4位和8位數(shù)字信號(hào)時(shí)間，其上升沿比NRZOUT碼第一位起始時(shí)間超前一個(gè)碼元。 FS信號(hào)可用作示波器的外同步信號(hào)，以便觀察2DPSK等信號(hào)。在實(shí)驗(yàn)二的數(shù)字調(diào)制單元中，有一個(gè)將絕對(duì)碼變?yōu)橄鄬?duì)碼的電路，要求輸入的絕對(duì)碼信號(hào)的上升沿及下降沿與輸入的位同步信號(hào)的上升沿對(duì)齊，而這兩個(gè)信號(hào)由數(shù)字信源提供。SS5信號(hào)分別輸入到U8的地址端A和B，U2U2U27輸出的3路串行信號(hào)分別輸入到U8的數(shù)據(jù)端xx0、x1，此信號(hào)為單極性不歸零信號(hào)（NRZ）。由表11可以分析出U2U2以8位為周期的串行信號(hào)。 （2）八選一采用8路數(shù)據(jù)選擇器4512，它內(nèi)含了8路傳輸數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)、地址譯碼器和三態(tài)驅(qū)動(dòng)器，其真值表如表11所示。3運(yùn)算，在Q0和Q1端分別輸出選通信號(hào)SS5，這兩個(gè)信號(hào)的頻率相等、等于S3信號(hào)頻率的1/3。74193是一個(gè)4位二進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器，當(dāng)CPD= PL =MR=0時(shí)，可在Q0、2及Q3端分別輸出上述4個(gè)信號(hào)。BS為位同步信號(hào)。247。247。74161是一個(gè)4位二進(jìn)制加計(jì)數(shù)器，預(yù)置在3狀態(tài)。 抽樣 　　U30：D觸發(fā)器74HC74圖11 數(shù)字信源方框圖圖12 幀結(jié)構(gòu) 下面對(duì)分頻器，八選一及三選一等單元作進(jìn)一步說(shuō)明。 三選一 U7：8位數(shù)據(jù)選擇器LS151 并行碼產(chǎn)生器　　　 K4 、KK3：8位手動(dòng)開(kāi)關(guān)，從左到右依次與幀同步碼、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2相對(duì)應(yīng)；發(fā)光二極管左起分別與一幀中的24位代碼相對(duì)應(yīng) 晶振 CRY1：晶體；U1：反相器7404 NRZOUT NRZ信號(hào)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn) 圖13為數(shù)字信源模塊的電原理圖。 BS OUT