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COLLEGE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HNUT
通信原理实验报告
实验一数字基带信号
一、 实验目的
1、 了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、 掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3、 掌握从HDBs码信号中提取位同步信号的方法。
4、 掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、 了解HDBs （AMI）编译码集成电路CD22103o
二、 实验内容
1、 用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双 极性码（HDBJ、整流后的AMI码及整流后的HDBs码。
2、 用示波器观察从HDBs码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、 用示波器观察HDB, AMI译码输出波形。
三、 基本原理
本实验使用数字信源模块和HDBs编译码模块。
1、数字信源
本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图1-1 所示，电原理图如图1-3所示（见附录）。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170. 5KB, 帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7 位巴克码1110010）,另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧 同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位 用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点：
・CLK 晶振信号测试点
・BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点（2个）
・FS 信源帧同步信号输出点/测试点
.NRZ-OUT（AK） NRZ信号（绝对码）输出点/测试点（4个）
图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下：
・晶振 CRY：晶体；U1：反相器7404
・分频器 U2：计数器74161； U3：计数器74193； U4：计数器40160
・并行码产牛器 Kl、K2、K3： 8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、 数据1、数据2相对应；发光二极管：左起分别与一帧 中的24位代码相对应
•八选一 U5、U6、U7： 8位数据选择器4512
•三选一 U& 8位数据选择器4512
・倒相器 U20：非门74HC04
・抽样 U9： D触发器74HC74
图1T数字信源方框图
下面对分频器，八选一及三选一等单兀作进一步说明。
(1)分频器
74161进行13分频，输出信号频率为341kHz。74161是一个4位二进制加计数器， 预置在3状态。
74193完成三2、三4、三8、F16运算，输出BS、Sl、S2、S3等4个信号。BS为位 同步信号，。SI、S2、S3为3个选通信号，频率分别为BS信号频率的 1/2、1/4和l/8o 74193是一个4位二进制加/减计数器，当CPD= PL =1「祁=0时，可 在Q。、Q】、Q】及@端分别输出上述4个信号。
40160是一个二一^进制加计数器，预置在7状态，完成三3运算，在Q。和Q端分 别输出选通信号S4、S5,这两个信号的频率相等、等于S3信号频率的1/3。
分频器输岀的Sl、S2、S3、S4、S5等5个信号的波形如图1-4 (a)和1-4 (b)所
Zj\ o
八选一
采用8路数据选择器4512,它内含了 8路传输数据开关、地址译码器和三态驱动器, 其真值表如表1T所示。U5、U6和U7的地址信号输入端A、B、C并连在一起并分别接 SI、S2、S3信号，它们的8个数据信号输入端xO ~x7分别KI、K2、K3输岀的8 个并行信号连接。由表1T可以分析出U5、U6、U7输出信号都是码速率为170. 5KB、以 8位为周期的串行信号。
三选一
三选-•电路原理同八选一电路原理。S4、S5信号分别输入到U8的地址端A和B, U5、U6、U7输岀的3路串行信号分别输入到U8的数据端x3、xO、xl, U8的输岀端即是 一个码速率为170. 5KB的2路时分复用信号，此信号为单极性不归零信号(NRZ)。
(4)倒相与抽样
图1-1中的NRZ信号的脉冲上升沿或下降沿比BS信号的下降沿稍有点迟后。在实 验二的数字调制单元中，有一个将绝对码变为相对码的电路，要求输入的绝对码信号的 上升沿及下降沿与输入的位同步信号的上升沿对齐，而这两个信号由数字信源提供。倒 相与抽样电路就是为了满足这一要求而设计的，它们使NRZ-OUT及BS-OUT信号满足码 变换电路的要求。
表1-1 4512真值表
C
B
A
INH
DIS
Z
0
0