HDB3码型变换实验[文].pdf

在数字通信系统中，传输码型的选择至关重要，因为它们直接影响信号的质量、传输距离以及误码率。本实验主要探讨了两种常用的基带传输码型——AMI码和HDB3码，这两种码型常用于数字复用设备中。下面将详细阐述这两种码型的工作原理和变换规则。 1. AMI码（Alternate Mark Inversion，符号交替反转码）： AMI码的基本特点是“0”码保持不变，而“1”码会交替转换为+1和-1，以消除直流分量和减少低频分量。例如，序列1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1会被转换为+1 0 0 -1 0 0 0 +1 -1 +1 0 -1。尽管AMI码没有直流分量，但其无法解决连续多个“0”码可能导致的定时恢复困难问题。 2. HDB3码（High Density Bipolar with 3 consecutive zeros code，三阶高密度双极性码）： HDB3码是一种改进的AMI码，它解决了AMI码中连续“0”码的问题。HDB3码通过在4个连续“0”码时引入一个“V”码（可以看作是一个额外的“1”码）来打破连“0”序列。这个“V”码后面跟随的“1”码会根据“V”的极性改变其极性，从而确保相邻的“V”码之间的“1”码个数为奇数。这被称为“破坏点”，并由一个“B”码来补充，使得相邻的V脉冲间隔的“1”码数保持为奇数。例如，序列V B1 B2 B3 V B1会被编码为+ - + - ,,- - +或- + - + ,,+ - +。 编码过程中，HDB3码型变换电路包含两个关键部分： - 破坏点形成电路：在发现4个连续“0”码时，会在第四个“0”之后插入一个“1”码（V码），并在V码之前第二个位置插入一个“1”码（B码），这样就形成了一个不符合交替变号原则的“破坏点”。 - 替代节选择及补B码电路：这个电路负责计算两个V码之间的“1”码个数，根据个数的奇偶性选择合适的替代节（0 0 0 V或B 0 0 V）。 通过这样的码型变换，HDB3码不仅消除了直流分量，减少了低频分量，还避免了长时间无脉冲导致的定时恢复困难，同时提供了信息替换的可能性，从而提高了传输效率和可靠性。 在实验中，使用HDB3码型变换实验模块、伪随机码发生器及误码仪等设备，可以帮助学生理解这两种码型的编码规则和工作原理，同时也能实际操作体验码型变换的过程，增强对数字通信系统中码型转换重要性的认识。通过实践，学生能更好地掌握数字通信系统中如何选择和应用合适的码型以优化信号传输性能。