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通信原理实验指导书 实验一 数字基带信号
二进制加／减计数器，当CPD= PL = l ，MR= 0 时，可在 Q 0、Q 1、Q 2及 Q3 端分别输出上述 4个信号。
40160 是一个二一十进制加计数器，预置在7状态，完成?3运算，在Q0
各Q1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 。
分频器输出的 S1 、S2 、S3 、S4 、S5 等5个信号的波形如图 l—4 ( a )和 l—4 ( b )所示。
( 2 ) 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1-1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 Sl 、S2、 S3信号，它们的 8 个数据信号输入端 x0 —x7 分别 Kl 、K2 、K3 输出的 8 个并行信号连接。由表 1—l 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。
( 3 ) 三选一
三选一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 输出的 3 路串行信号分别输入到 U8 的数据端 x3 、x0 、xl ， U8 的输出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）。
图 1-3 数字信源电路原理图
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图1-4 分频器输出信号波形
( 4 ) 倒相与抽样
图 l-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，而这两个信号由教字信源提供。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。
FS 信号可用作示波器的外同步信号，以便观察 ZDPSK 等信号。
FS 信号、 NRZ—OUT 信号之间的相位关系如图 1—5 所示，图中 NRZ —OUT 的无定义位为0，帧同步码为 1110010 ，数据1为 11110000 ，数据2 为 00001111 。 FS 信号的低电平、高电平分别为 4 位和 8 位数字信号时间，其上升沿比 NRZ—OUT 码第一位起始时间超前一个码元。
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图1—5 FS﹑NRZ—OUT波形 2 . HDB3编译码 原理框图、电原理图分别如图 l—6 和图 l—7 所示。本单元有以下测试点及输出点：
·—12V -12V电源输入点 （2个）， ·十5V +5V电源输入点 · NRZ 译码器输出信号
· BS—R 锁相环输出的位同步信号 ·（AMI）HDB3 编码器输出信号
·BPF 带通滤波器输出信号 ·（AMI）HDB3 — D ( AMI ) HDB3 整流输出信号
应说明的是，本单元并不直接使用-12V 电源，-12V 电源经三端稳压器7905变换为-5V 电压供有关电路使用。
图 1 -6 HDB3 编译码方框图
本模块上的开关 K4 用于选择码型，K4位于左边（A端）选择AMI 码，位于右边（ H 端）选择HDB3码．
图 1—6 中各单元与图 1—7 各单元器件的对应关系如下：
· HBD3 编译码器 Ul0 : HDB3 编译码集成电路 CD22103A · 单／双极性变换器 Ul l ：模拟开关 · 4052双／单极性变换器 U12 ：非门 74HC04 · 相加器 U17 ：或门 74LS32
· 带通 U13 、 U14 ：运放 UA741 · 限幅放矢器，锁相环 U15运放 LM318
· 锁相环 U16 ：集成锁相环 CD4046
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图 l-7 HDB3 编译码电路图
图1-7 HDB3编译码电路图 下面简单介绍 AMI 、 HDB3码编码规律。
AMI 码的编码规律是：信息代码 1 变为带有符号的 1 码即+ 1 或-1，1 的符号交替反转；信息代码0的为0码．AMI 码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度 ?与码元宽度（码元周期、码元间隔）TS的关系是：
?=0.5TS。
HDB3码的编码规律是：4个连0信息码用取代节 000V 或B00V 代替，当两个相邻 V 码中间有奇数个信息 l 码时取代节为 000V ．有偶数个信息 1 码（包括 0个信息1 码）时取代节为 B00V ，其它的信息0码仍为0码：信息码的 1 码变为带有符号的 l 码即+1 或—1 ：HDB3 码中 1 、B 的符号符合交替反转原则，而 V 的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻V 码的符号又是交替反转的：HDB3码是占空比为 0 .5 的双极性归零码。
设信息码为0000 0110 0001 0000 0，则NRZ码、 AMI码，HDB3码如图 l -8 所示。
分析表明，AMI码及HDB3，码的功率谱如图 1-9 所示，它不含有离散谱fs成份(fs= l / Ts ，等于位同步信号频率）．在通信的终端需将它们译码为 NRZ 码才能送给数字终端机或数模转换电路。在做译码时必须提供位同步信号。工程上，一般将胡AMI 或HDB3码数字信号进行整流处理，得到占空比为0.5的单极性归零码（ Rz |?= 0 .5 Ts）。这种信号的功率谱也在图 1 - 9 中给出。由于整流后的 AMI 、HDB3 码中含有离散谱fs，故可用一个窄带滤波器得到频率为fs的正弦波，整形处理后即可得到位同步信号。
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