实验3线路编码.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,实验五光纤通信线路码实验,第一部分：,CMI,编码,/,译码实验,第二部分：,HDB3,编码,/,译码实验,准备知识,基本光纤通信系统,码型变换的原则,常见线路码型,基本光纤系统示意图,在光纤中传送的光信号并不一定就是我们需要传送的信码，因为接收端需要从信码中提取定时信号。,如果把要传送的信号直接输入光纤中，当信码长连,0,或长连,1,出现时，接收端将无法恢复定时信号，这样整个通信系统将无法正常工作,.,为了防止长连,0,或长连,1,的出现，对需要传输的信码进行相应变换，将信码变换为适合线路传输的码型，这一过程称为码型变换。,电信号输入,光检测器,光源,接收机,光纤,发射机,电信号输出,码型变换的原则,变换后的码型便于接收端的再生定时电路从接收到的码流中恢复出正确的位定时。当信号中连,0,或连,1,过多时，则等效于一段时间没有收到脉冲，恢复位定时就很困难，所以变换后的码型中连,0,或连,1,应尽量少；,设备简单，码型变换较易实现；,选用的码型应具有一定的检错功能。,常见线路码型,mBnB,mB1P,mB1C,CMI,DMI,扰码等,第一部分,:CMI,编码简介及其编码规则,CMI(Coded,Mark Inverse),传号反转码码是一种二电平传号交替反转码，它的变换规则如下所示。变换后码速提高了一倍。,普通二进制码,NRZ,CMI,模式,1,模式,2,0,01,01,1,00,11,CMI,与,NRZ,及,NZ,对比举例,:,CMI,码变换实例,0,0,0,0,1 1 1 1,CMI,编码延迟示例,延迟,CMI,码的优点及缺点,优点,:,实现简单,(,如容易提取时钟,),零直流电平与低频成分,提供有保证的信号传送，即可做到编码数据流的发送数与应用数据流无关，并且比特顺序和接口无关,无比特错误倍增,通过码型检测能查到离散的比特错误,缺点,:,它要求传输媒体速率是,CMI,编码信号的两倍,(,即波特率,2,比特率,),，这对,155.520Mbit/s,接口影响还不算太大，但对,622.080Mbit/s,的接口影响就大多了。因此，对,155.520Mbit/s,和,622.080Mbit/s,光接口通常采用非归零,NRZ,码，并且规定：发光代表进制,1,不发光代表进制,0,实验箱,CMI,模块使用说明,DIN:,数字信号入,CMI_OUT:CMI,编码输出,CMI_IN:CMI,译码输入端,CLK_IN,：时钟信号输入,DOUT:CMI,译码信号输出端,实验操作步骤,关闭电源，取一路数字信号,D1,接到,DIN,，进行,CMI,编码。,64Kbps,时钟信号接入,CLK_IN,。,将编码后的信号,CMI_OUT,送到,CMI_IN,端口进行译码。,用示波器同时观测原始信号,DIN,和编码的信号,CMI_OUT,间的关系，并记录波形。,用示波器同时观测原始信号,DIN,和译码后的信号,DOUT,间的关系，并记录波形。,实验数据处理及思考题：,记录,5,组数据波形，包含原始波形、编码后波形、译码后的波形。原始数据要求如下：,1,）,110000002,）,111100003,）,110011004,）,101010105,）学号,A,学号,A,记录编码信号和原始信号间的,延迟,；记录译码信号和原始波形间的延迟。并在波形图上清晰地标注出来。,如果接入,128Kbps,时钟信号到,CLK_IN,，观察能否正常译码，并分析编码后信号波形有何规律,?,第二部分：,HDB3,编码,/,译码实验,HDB3,码为,双极性归零,码。,HDB3,码的功率谱中无直流分量,可进行差错检,同时还克服了,AMI(,传号交替反转,),码中当信息出现连“,0”,码时定时提取困难的缺点。此外,HDB3,码频谱能量主要集中在基波频率以下,占用频带较窄,被广泛用作,PCM(,脉冲编码调制,),线路传输码型。在数字光纤通信系统中,HDB3,码就是相应的,PCM,设备与数字光纤通信设备之间的接口码型。,HDB3,编码规则：,出现,四个连,0,码,时用,000V,或,B00V,代替，,B,为,1,或,1,。,当,相邻,V,码,中间有奇数个,1,码，则四个连,0,码用,000V,代替（即保持两V,码间传号为奇数）；当相邻,V,码间有偶数个,1,码，则四个连,0,码用,B00V,代替。（即两,V,码间传号仍保持为奇数）,其它,0,码仍为,0,码，,1,码则变为,1,或,1,码。,1,、,B,符号交替反转。,HDB3,码变换示例,0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0,NRZ,HDB3,B 0 0-V 0-1 1-B 0 0 V 1 0 0 0 V,特别说明,:,该实验中为了方便观察,HDB3,码，,所以把,HDB3,码设置成了,非归零码,。,归零码与非归零码示意图：,1 0 0 0,1 0 0 0,1 0 0 0,1 0 0 0,-1 0 0 0,1 0 0 0,NRZ,HDB3,归零,1 0 0 0,-1 0 0 0,1 0 0 0,非归零的,HDB3,编码,1 0 0 0,1 0 0 0,1 0 0 0,NRZ,1 0 0 0,-1 0 0 0,1 0 0 0,非归零的,HDB3,编码,示波器上观察到的,HDB3,编码图：,注意：两者有时延，该示意图未表示出来。,实验箱,HDB3,模块使用说明,ADIN:,数字信号入,A_OUT:HDB3,编码输出,A_IN:HDB3,译码输入端,ACCLK,：时钟信号输入,ADOUT:HDB3,译码信号输出端,HDB3,编码实验步骤,关闭电源，取一路数字信号,D1,接到,ADIN,，进行,HDB3,编码。,32Kbps,时钟信号接入,CLK_IN,。,开启电源，用示波器同时观测原始信号和编码的信号间的关系，并记录波形。,注意记录编码信号和原始信号间的延迟，并在图上清晰标识出来。,HDB3,解码实验步骤,将编码后的信号,A_OUT,送到,A_IN,端口进行译码。,512Kbps,时钟信号接入,CLK_IN,。,用示波器同时观测原始信号和译码后的信号间的关系，并记录波形。,注意记录译码后的信号和原始信号间的延迟，并在图上清晰地标识出来。,实验数据处理及思考题,记录,5,组数据波形，包含原始波形、编码后波形、译码后的波形。原始数据要求如下：,1,）,000000002,）,111111113,）,000011114,）,110000005,）学号 如,:01 00000001 32 00110010,不归零码和归零码的特点分别是什么？,