实验一 基带传输常用编码

实验一 基带传输常用编码的目的是让学生掌握几种在基带传输中常用的码型，如AMI码、HDB3码和曼彻斯特码的编码规则，并通过MATLAB软件进行实际设计和实现。这些编码方式在通信系统中扮演着重要角色，用于有效传输数据并解决特定问题。 AMI码，即传号交替反转码，是一种没有直流分量的编码方式。它将二进制的“1”交替地编码为“+1”和“-1”，而“0”保持不变。然而，当连续的“0”出现时，会导致信号长时间不跳变，从而在提取定时信号时带来困难。 HDB3码，全称为高密度双极性码，是对AMI码的改进，旨在保留其无直流分量的优点，同时避免连续“0”过多的问题。HDB3码规定，连“0”的个数不超过3个。具体编码规则包括： 1. 首先将消息码转换为AMI码，如果连“0”的个数小于4，那么这个AMI码就是HDB3码。 2. 如果连“0”的个数超过3，将每4个连“0”的第4个“0”替换为与前一个非“0”符号（+1或-1）同极性的符号，表示+V或-V。 3. 当相邻V码之间有偶数个非“0”符号时，将该小段的第一个“0”转换为与前一非零符号相反极性的B码，确保后续非零符号从B码开始交替变化。 曼彻斯特码是一种数字双相码，它利用每个码元的正负对称方波来表示“0”，而用反相波形表示“1”。具体来说，“0”码由“1 -1”两位表示，“1”码由“-1 1”两位表示。这种编码方式可以自同步，即从信号中提取定时信息相对容易。 在MATLAB中实现这些编码，需要编写相应的程序逻辑。对于AMI码，需要遍历消息码，统计“1”的数量，根据奇偶性决定输出“1”还是“-1”。而对于HDB3码，除了进行AMI码的转换，还需要检查连续“0”的个数，适时插入V码和B码以满足编码规则。曼彻斯特码的实现则需要根据消息码的每一位生成相应的正负对称波形。 通过这样的实验，学生能够深入理解这些编码方式的工作原理，并提高在实际工程中应用这些编码技术的能力。此外，使用MATLAB进行设计和实现，也锻炼了学生的编程和问题解决能力。