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【通信原理】实验三 数字基带码型产生实验

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【通信原理】实验三 数字基带码型产生实验

#【通信原理】实验三 数字基带码型产生实验| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录 一、实验目的二、实验器材三、实验原理1、数字基带信号2、基带传输码的要求3、基带传输常用码型 四、实例演示1、产生一组单极性不归零码和归零码，并绘制出其时域波形（10个）；方法一: 方法二程序如下:2)单极性不归零码 2.双极性码型的部分程序3.AMI码的时域波形4. HDB3 码的部分程序 五、实验内容

一、实验目的

1、掌握数字基带传输码型的特点； 2、掌握常用的数字基带传输码的产生方法； 3、能用matlab编写程序产生一些常用的码型，如RZ、NRZ、AMI、HDB3、双相码等。

二、实验器材

计算机，MATLAB软件

三、实验原理 1、数字基带信号

设消息代码由二进制符号0和1组成 （1）单极性码：基带信号的0电位及正电位分别与二进制符号的0与1对应； （2）双极性码：二进制符号0、1分别与正、负电位相对应； （3）单极性归零码：有电脉冲比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电位； （4）双极性归零码：相邻脉冲之间必定留有零电位的间隙。 （5）差分波形：用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息代码，以电平跳变表示“1”，以电平不变表示“0”。 在这里插入图片描述

2、基带传输码的要求

（1）能从其相应的基带信号中获取定时信息； （2）相应的基带信号无直流成分和只有很少的低频成分； （3）不受信源统计特性的影响，即能适应于信源的变化； （4）尽可能地提高传输码型的传输效率； （5）具有内在的检错能力。

3、基带传输常用码型

(1)AMI码－传号交替反转码 编码规则：“1” 交替变成“＋1” 和“－1” ；“0” 仍保持为“0” 。

消息码 1 1 0 0 1 0 1 AMI码 +1 -1 0 0 +1 0 -1

特点：无直流成分，且只有很少的低频成分，编码简单，提取定时信号困难。 （2）HDB3码－三阶高密度双极性码 编码规则：先检查消息代码中的连0情况，当没有4个或4个以上连0时，按AMI码的编码原则；当有时则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一个非0符号同极性的符号。但这可能会破“环极性交替反转”的规律。这个符号被称为破环符号，用V表示（即+1记为+V,-1记为-V)。为使附加V符号后原码仍为无直流分量，还必须保证相邻V符号也极性交替。这一点，当相邻V符号之间有奇数个非0符号时，是能保证的；当有偶数个非0符号时，则不能保证，这时再将该小段的第1个0变换成+B或-B，B符号的极性与前一个非0符号极性相反，并让后面的非0符号从V符号开始在交替变化。 在这里插入图片描述 (3)、双相码-曼彻斯特码 编码规则为：每个二进制代码分别用两个具有不同相位的二进制新码去取代的码。0→01；1→10。 在这里插入图片描述

(4) 差分双相码（差分曼彻斯特码）： 编码方法：不仅与当前的信息有关，而且与前一个信息也有关，也就是说同一个码元的电平有关，即用中央时刻的电平跳变来表示信息。与绝对双相码的不同的是：对于信息1，则前半时间的电平与前一码元的后半时间电平相同，后半时间与本码元前半时间值相反；对信息0，则前半时间的电平与前一码元的后半时间值相反，后半时间值与本码元前半时间值相反。 （5）CMI码－传号反转码 编码规则：“1”码交替用“11”和“00”表示；“0”码用“01”表示。 在这里插入图片描述

四、实例演示 1、产生一组单极性不归零码和归零码，并绘制出其时域波形（10个）；

（1）程序

方法一: clear all M=10; %产生码元数 Ts=1; %每个码元的宽度,即码元的持续时间 L=200; %每码元复制次数 dt=Ts/L; TotalT=M*Ts; %总时间 wave=round(rand(1,M)); %产生单极性不归零码 % 产生单极性不归零波形 t=0:dt:TotalT-dt; for i=1:M if wave(i)==1 for j=1:L dnrz((i-1)*L+j)=1; end else for j=1:L dnrz((i-1)*L+j)=0; end end end subplot(2,1,1) plot(t,dnrz) axis([0,TotalT,-0.1,1.1]) %产生单极性归零波形 for i=1:M if wave(i)==1 for j=1:L/2 drz((2*i-2)*L/2+j)=1; drz((2*i-1)*L/2+j)=0; end else for j=1:L drz((i-1)*L+j)=0; end end end subplot(2,1,2) plot(t,drz) axis([0,TotalT,-0.1,1.1])

在这里插入图片描述

方法二程序如下: 2)单极性不归零码 clear all M=10; %产生码元数 L=100; %每码元复制L次 Ts=1; %每个码元的宽度,即码元的持续时间 dt=Ts/L; %采样间隔 TotalT=M*Ts; %总时间 t=0:dt:TotalT-dt; %时间 %产生单极性波形 wave=round(rand(1,M)); %产生二进制随机码,M为码元个数 fz=ones(1,L); %定义复制的次数L,L为每码元的采样点数 x1=wave(fz,:); %复制的第1行复制L次 dnrz=reshape(x1,1,L*M); %重排成1行 ，L*M列数组 subplot(2,1,1) plot(t, dnrz) axis([0 TotalT -0.1 1.1]) %产生单极性归零波形 N=M*L; %总点数 zkb=0.5; %zkb为占空比 drz=zeros(1,N); for i=1:zkb*L drz(i+[0:M-1]*L)=wave; end subplot(2,1,2) plot(t, drz) axis([0 TotalT -0.1 1.1])

在这里插入图片描述

2.双极性码型的部分程序 (1)产生双极性码的函数： wave=sign(randn(1,M)); (2) 产生双极性不归零波形 snrz=dnrz*2-1; %由单极性不归零波形转换成双极性不归零的波形 (3)产生双极性归零波形 srz=zeros(1,N); for i=1:zkb*L srz(i+[0:M-1]*L)=snrz(i+[0:M-1]*L); %由双极性不归零波形转换成双极性归零的波形 end 3.AMI码的时域波形 程序如下: clear all M=10; %产生码元数 Ts=1; %每个码元的宽度,即码元的持续时间 L=200; %每码元复制次数 dt=Ts/L; TotalT=M*Ts; %总时间 t=0:dt:TotalT-dt; N=M*L; %总点数 wave=round(rand(1,M)); %产生二进制随机码,M为码元个数 % 产生单极性不归零波形 fz=ones(1,L); %定义复制的次数L,L为每码元的采样点数 x1=wave(fz,:); %复制的第1行复制L次 dnrz=reshape(x1,1,L*M); %重排成1*L*M数组 subplot(2,1,1) plot(t, dnrz) axis([0 TotalT -0.1 1.1]) amiwave=zeros(1,N); % 产生AMI码波形 lastcode=1; for i=0:M-1 if (wave(i+1)==1) %有跳变 if (lastcode==1) amiwave(i*L+1:i*L+L)=1; lastcode=-1; else amiwave(i*L+1:i*L+L)=-1; lastcode=1; end else amiwave(i*L+1:i*L+L)=0; end end subplot(2,1,2) plot(t,amiwave) axis([0,TotalT,-1.1,1.1])

在这里插入图片描述

4. HDB3 码的部分程序 hdb3wave=zeros(1,N); lastcode=1; %上一个1状态 vonevcount=0; %相邻V之间连1数目 zerocount=0; %连零数目 for i=0:M-1 % if (wave(i+1)==1) %有跳变 zerocount=0; if (lastcode==1) hdb3wave(i*L+1:i*L+L)=-1; lastcode=-1; vonevcount=vonevcount+1; else hdb3wave(i*L+1:i*L+L)=1; lastcode=1; vonevcount=vonevcount+1; end else zerocount=zerocount+1; if (zerocount==4) if (mod(vonevcount,2)==1) %相邻V之间有奇数个1 if (lastcode==1) %插入000+V hdb3wave(i*L+1:i*L+L)=1; else %插入000-V hdb3wave(i*L+1:i*L+L)=-1; end vonevcount=0; else if (lastcode==1) %插入-B00-V hdb3wave((i-3)*L+1:(i-3)*L+L)=-1; hdb3wave(i*L+1:i*L+L)=-1; lastcode=-1; else %插入+B00+V hdb3wave((i-3)*L+1:(i-3)*L+L)=+1; hdb3wave(i*L+1:i*L+L)=1; lastcode=1; end vonevcount=0; end zerocount=0; else hdb3wave(i*L+1:i*L+L)=0; end end end 五、实验内容

1、产生一组双极性码和双极性不归零码，并绘制出其时域波形； 2、产生一组随机数字序列，并绘制该码对应的HDB3码和双相码的时域波形。

在这里插入图片描述 答疑资料qq群:1007576722



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