【正文】 N Y N Y N N Y Y注： Cnt0為計(jì)數(shù)器0的個(gè)數(shù)； Flag0表示非零碼的極性； Flag1表示V的極性； Firstv表示第一個(gè)V碼； Codein為輸入碼型； Codeoutv為輸出V的碼型；圖32 插39。v39。Flag1=0Flag0=0Codeoutv=39。+v39。Flag1=1Codeoutv=1Flag0=0Codeoutv=39。+v39。Flag1=0Flag0=0Codeoutv=+1Flag0=1Codeoutv=39。v39。(詳細(xì)程序見附錄)假設(shè)輸入一串代碼,根據(jù)設(shè)計(jì)思想,輸入代碼與插入”V”符號(hào)之后的關(guān)系如下:代碼 : 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0插V后:01 00 00 00 11 01 00 00 00 11 01 01 00 00 00 11Flag0=0Cnt0=0Cnt0=t0+1Codeoutv=0Cnt0=4 startFlag0=0,t0=1,firstv=0Codein=0Flag0=0 endFirstv=1Cnt0=0Codeoutv=39。在進(jìn)程(process)中,通過條件控制開關(guān)(case語句)完成插”V”功能。流程圖如圖32所示。插39。插“V”符號(hào)的設(shè)計(jì)思想很簡(jiǎn)單：首先判斷輸入的代碼是什么（用一個(gè)條件語句判斷），如果輸入的是“0”碼，則接著判斷這是第幾個(gè)“0”碼，則把這一位碼元變換成為“V”碼。HDB3碼的編碼器模型框圖如圖31所示： 單/雙極性變換 補(bǔ)“B”插“V” AMI碼 HDB3碼圖31 HDB3碼的編碼器模型框圖 插V模塊的設(shè)計(jì)插“V”模塊的功能實(shí)際上就是對(duì)消息代碼里的四連0串的檢測(cè)即當(dāng)出現(xiàn)四個(gè)連0串的時(shí)候，把第四個(gè)“0”變換成為符號(hào)“V”（“V”可以是邏輯“1”——高電平），而在其他情況下，則保持消息代碼的原樣輸出。整個(gè)HDB3編碼器包含3個(gè)功能部分：插“V”、補(bǔ)“B”和單極性碼轉(zhuǎn)變成雙極性碼?？刂埔粋€(gè)選擇開關(guān)，使輸出“1”的極性能按照編碼規(guī)則進(jìn)行變化。例如，代碼： 1 1 0 0 1 0雙相碼 10 10 01 01 10 01 這樣就可以識(shí)別電路中的“1”、“V”、“B”。因?yàn)椤癡”和“B”符號(hào)是人為標(biāo)識(shí)的符號(hào)，但在電路中最終的表現(xiàn)形式還是邏輯電平“1”。這樣做的好處是：輸入進(jìn)來的信號(hào)和插“V”、補(bǔ)“B”功能電路中處理的信號(hào)都是單極性信號(hào)，且需要的寄存器的數(shù)目可以少很多。若把信號(hào)處理的順序變換一下：首先完成插“V”工作，接著執(zhí)行補(bǔ)“B”功能。不過，信號(hào)處理的順序不能像編碼規(guī)則那樣：首先把代碼串變換成為AMI碼，完成插“V”、補(bǔ)“B”工作之后，其后的“+1”和“1”的極性還要依據(jù)編碼規(guī)則的規(guī)定變換。按照實(shí)時(shí)信號(hào)處理的理論，這是沒辦法實(shí)現(xiàn)的。從其編碼原理可知，每一個(gè)破壞符號(hào)V總是與前一非0符號(hào)同極性，因此，從收到的HDB3碼序列中，容易識(shí)別V符號(hào)，同時(shí)也肯定V符號(hào)及其前面的3個(gè)符號(hào)必是連0符號(hào)，于是可恢復(fù)成4個(gè)連0碼，然后再將所有的1變成+1后變得到原消息代碼。舉例如下：代碼 ： 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 HDB3碼： +1 0 1 0 +1 1 0 0 0 1 0 +1 1 +1 0 0 +1 1V、B ： V +B +VHDB3碼的特點(diǎn)如下：（1） 基帶信號(hào)無直流成分，且只有很小的低頻成分；（2） 連0串符號(hào)最多只有3個(gè)，利于定時(shí)信息的提?。唬?） 不受信源統(tǒng)計(jì)特性的影響。由于整流后的AMI，HDB3碼中含有離散譜fS，故可用一選頻網(wǎng)絡(luò)得到頻率為fS的正弦波，經(jīng)整形、限幅、放大處理后即可得到位同步信號(hào)。在做譯碼時(shí)必須提供位同步信號(hào)。 信息代碼 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0AMI波形AMI代碼 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0NRZ波形HDB3代碼 B 0 0 V 0 1 1 B 0 0 V 1 0 0 0 VHDB3波形 圖11 NRZ ，AMI，HDB3碼型圖分析表現(xiàn)，AMI碼及HDB3碼的功率譜不含有離散譜fS成份（fS＝1/TS，等于位同步信號(hào)頻率）。它克服了AMI碼的長(zhǎng)連0傳現(xiàn)象。（3） 由于它可能出現(xiàn)長(zhǎng)的連0串，因而不利于接受端的定時(shí)信號(hào)的提取。消息代碼：0 1 1 1 0 0 1 0 、AMI 碼：0 +1 1 +1 0 0 1 0 、或 0 1 +1 1 0 0 +1 0 、AMI碼的特點(diǎn)：（1） 無直流成分且低頻成分很小，因而在信道傳輸中不易造成信號(hào)失真。其編碼規(guī)則為代碼中的0仍為傳輸碼0，而把代碼中1交替地變化為傳輸碼的+11+11，、。可進(jìn)行基帶傳輸?shù)拇a型較多。不同碼型有不同的特點(diǎn)和不同的用途。為使基帶信號(hào)能適合在基帶信道中傳輸，通常要經(jīng)過基帶信號(hào)變化，這種變化過程事實(shí)上就是編碼過程。第一章 基帶傳輸碼型介紹 數(shù)字基帶信號(hào)數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分之一。HDB3碼因具有無直流成分，低頻成分少和連0個(gè)數(shù)最多不超過三個(gè)等明顯的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)定時(shí)信號(hào)的恢復(fù)十分有利， CCITT已建議把HDB3碼作為PCM終端設(shè)備一次群到三次群的接口碼型。當(dāng)然，對(duì)傳輸碼型的選擇還需要編碼和解碼設(shè)備盡量簡(jiǎn)單等要求，但以上的幾點(diǎn)是最主要的考慮因素。其次，傳輸碼型中應(yīng)含有定時(shí)時(shí)鐘信息，以利于收端定時(shí)時(shí)鐘的提取，在基帶傳輸系統(tǒng)中，定時(shí)信息是在接收端再生原始信息所必需的。在實(shí)際的基帶傳輸系統(tǒng)中，并不是所有電波均能在信道中傳輸，因此有基帶信號(hào)的選擇問題，因此對(duì)碼型的設(shè)計(jì)和選擇需要符合一定的原則。前言現(xiàn)代通信借助于電和光來傳輸信息，數(shù)字終端產(chǎn)生的數(shù)字信息是以“1”和“0”2種代碼（狀態(tài)）位代表的隨機(jī)序列，他可以用不同形式的電信號(hào)表示，從而構(gòu)造不同形式的數(shù)字信號(hào)。在一般的數(shù)字通信系統(tǒng)中首先將消息變?yōu)閿?shù)字基帶信號(hào)，稱為信源編碼，經(jīng)過調(diào)制后進(jìn)行傳輸，在接收端先進(jìn)行解調(diào)恢復(fù)為基帶信號(hào)，再進(jìn)行解碼轉(zhuǎn)換為消息。考慮到當(dāng)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸時(shí)要求線路傳輸碼型的頻譜不含直流分量，并且只有很少的低頻分量和高頻分量。再次，實(shí)際傳輸系統(tǒng)常希望在不中斷通信的前提下，能監(jiān)視誤碼，如果傳輸碼型有一定的規(guī)律性，那么就可以根據(jù)這一規(guī)律性來檢測(cè)傳輸質(zhì)量，以便做到自動(dòng)監(jiān)測(cè)，因此，傳輸碼型應(yīng)具有一定的誤碼檢測(cè)能力。以上要求導(dǎo)致了HDB3碼的出現(xiàn)并獲廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)就是用VHDL語言實(shí)現(xiàn)HDB3碼的編/解碼器功能。在數(shù)字通信中，有些場(chǎng)合可不經(jīng)過載波調(diào)制和解調(diào)過程，而對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行直接傳輸。于是，出現(xiàn)了各種各樣常用碼型。作為傳輸用的基帶信號(hào)歸納起來有如下要求：1 希望將原始信息符號(hào)編制成適合與傳輸用的碼型；2 對(duì)所選碼型的電波形，希望它適宜在信道中傳輸。AMI碼AMI碼稱為傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼。 舉例如下。（2） 編碼電路簡(jiǎn)單，便于觀察誤碼狀況。HDB3碼 這種碼型在數(shù)字通信中用得很多，HDB3碼是AMI碼的改進(jìn)型，稱為三階高密度雙極性碼。 NRZ，AMI，HDB3碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系假設(shè)信息碼為0000 0110 0001 0000，對(duì)應(yīng)的NRZ碼、AMI碼，HDB3碼如圖11所示。在通信的終端需將他們譯碼為NRZ碼才能送給數(shù)字終端機(jī)或數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路。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＝）。第2章 HDB3碼 編/譯碼原理 HDB3碼編碼原理HDB3碼的編碼規(guī)則：（1） 將消息代碼變換成AMI碼；（2） 檢查AMI碼中的連0情況，當(dāng)無4個(gè)以上的連0傳時(shí)，則保持AMI的形式不變；若出現(xiàn)4個(gè)或4個(gè)以上連0時(shí)，則將1后的第4個(gè)0變?yōu)榕c前一非0符號(hào)（+1或1）同極性的符號(hào)，用V表示（+1記為+V，1記為V（3）檢查相鄰V符號(hào)間的非0符號(hào)的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)，若為偶數(shù)，則再將當(dāng)前的V符號(hào)的前一非0符號(hào)后的第1個(gè)0變?yōu)?B或B符號(hào)，且B的極性與前一非0符號(hào)的極性相反，并使后面的非0符號(hào)從V符號(hào)開始再交替變化。 HDB3碼譯碼原理HDB3碼的譯