通信原理編碼與解碼實踐報告.doc

中南大學通信原理課程設計報告 專業(yè):通信0901姓名:學號:目錄一、 實驗目的3二、 設計內容3三、 AMI碼4四、 CMI碼4五、 HDB3碼5六、 用MATLAB仿真碼型變6一、 實驗目的通信原理實驗是針對通信工程專業(yè)學生的實踐教學環(huán)節(jié)，通過這一環(huán)節(jié)，可使學生鞏固相關課程知識，增強動手能力，提高學生對通信系統(tǒng)的仿真技能。在強調基本原理的同時，更突出設計過程的鍛煉，強化學生的實踐創(chuàng)新能力。2、 設計內容碼型反變換的仿真實現(xiàn)、基本任務：由抽樣判決后的AMI碼型和CMI碼型數(shù)字序列恢復出原始的PCM脈沖編碼信號。主要步驟和要求：（1）由抽樣判決后的AMI碼型數(shù)字序列恢復出原始的PCM脈沖編碼信號（0、1信號）。要求抽樣判決后的AMI碼型數(shù)字序列可以是數(shù)字型也可以是字符型；要求畫出碼型反變換前后的波形圖。（2）由抽樣判決后的CMI碼型數(shù)字序列恢復出原始的PCM脈沖編碼信號。要求抽樣判決后的CMI碼型數(shù)字序列可以是數(shù)字型也可以是字符型；要求畫出碼型反變換前后的波形圖。、選做任務：由抽樣判決后的HDB3碼型數(shù)字序列恢復出原始的PCM脈沖編碼信號。主要步驟和要求：由抽樣判決后的HDB3碼型數(shù)字序列恢復出原始的PCM脈沖編碼信號（0、1信號）。要求抽樣判決后的HDB3碼型數(shù)字序列可以是數(shù)字型也可以是字符型；要求畫出碼型反變換前后的波形圖。3、 AMI碼AMI(Alternative Mark Inversion)碼的全稱是信號交替反轉碼，是通信編碼中的一種，為極性交替翻轉碼，分別有一個高電平和低電平表示兩個極性。 1、 編碼規(guī)則: 消息代碼中的0 傳輸碼中的0 ，消息代碼中的1 傳輸碼中的+1、-1交替 例如: 消息代碼:1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 AMI碼: +1 0 -1 0 +1 0 0 0 -1 0 +1 -1 +1 2、 AMI碼的特點: 1 由AMI碼確定的基帶信號中正負脈沖交替，而0電位保持不變;所以由AMI碼確定的基帶信號無直流分量，且只有很小的低頻分量; 2 不易提取定時信號，由于它可能出現(xiàn)長的連0串。 3、 解碼規(guī)則 從收到的符號序列中將所有的-1變換成+1后，就可以得到原消息代碼 4、 CMI碼CMI（Coded Mark Inversion）碼是傳號反轉碼的簡稱，與雙相碼類似，它也是一種雙極性二電平碼。其編碼規(guī)則是“1”碼交替用“11”和“00”兩位碼表示；“0”碼固定地用“01”表示。 CMI碼易于實現(xiàn)，含有豐富的定時信息。此外，由于10為禁用碼組，不會出現(xiàn)三個以上的連碼，這個規(guī)律可以用來宏觀檢錯。該碼已被ITU-T推薦為PCM四次群的接口碼型，有時也用在速率低于8.44Mb/s的光纜傳輸系統(tǒng)中。5、 HDB3碼一、High Density Bipolar of order 3code,三階高密度雙極性碼。HDB3的編碼規(guī)則 1 先將消息代碼變換成AMI碼，若AMI碼中連0的個數(shù)小于4,此時的AMI碼就是HDB3碼; 2 若AMI碼中連0的個數(shù)大于3,則將每4個連0小段的第4個0變換成與前一個非0符號(+1或-1)同極性的符號,用表示(+1+,-1-); 3為了不破壞極性交替反轉，當相鄰符號之間有偶數(shù)個非0符號時，再 將該小段的第1個0變換成+B或-B,符號的極性與前一非零符號的相反，并讓后面的非零符號從符號開始再交替變化。 例如: 消息代碼: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 AMI碼: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1 HDB3碼：+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1 2、 HDB3碼的特點: 1 由HDB3碼確定的基帶信號無直流分量，且只有很小的低頻分量; 2 HDB3中連0串的數(shù)目至多為3個，易于提取定時信號。 3 編碼規(guī)則復雜，但譯碼較簡單。3、 解碼規(guī)則 1從收到的符號序列中找到破壞極性交替的點，可以斷定符號及其前面的3個符號必是連0符號，從而恢復4個連碼; 2再將所有的-1變換成+1后，就可以得到原消息代碼6、 用MATLAB仿真碼型變換global codglobal nch=get(handles.edit1,string);n1=length(ch);cod=zeros(8,n1);for i=1:n1 c=dec2bin(ch(i),8);for j=1:8 cod(j,i)=str2num(c(j);endendn=n1*8; global codglobal nfs=200;t=0:1/fs:n-1/fs;figure;subplot(3,1,1);plot(t,cod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(字符串對應的ASCII碼);grid minor;title(AMI編碼、解碼);j=-1;acod=cod;for i=1:n if acod(i)=1 acod(i)=acod(i)*j; j=-1*j; endend subplot(3,1,2);plot(t,acod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-1.5,1.5);xlabel(AMI編碼);grid minor;b=acod.*acod;subplot(3,1,3);plot(t,b(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(AMI解碼);grid minor;global codglobal nfs=200;ccod=zeros(2,n);j=1;for i=1:n if cod(i)=0 ccod(1,i)=0; ccod(2,i)=1; end if cod(i)=1 ccod(1,i)=j; ccod(2,i)=j; j=-j+1; endendn1=2*n;t=0:1/fs:n-1/fs;figure;subplot(3,1,1);plot(t,cod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(字符串對應的ASCII碼);grid minor;title(CMI編碼、解碼);t1=0:1/fs:n1-1/fs;subplot(3,1,2);plot(t1,ccod(ceil(t1+1/fs);axis(0,n1,-0.1,1.5);xlabel(CMI編碼);grid minor;b=zeros(1,n);for i=1:n b(i)=-xor(ccod(1,i),ccod(2,i)+1;endsubplot(3,1,3);plot(t,b(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(CMI解碼);grid minor;global codglobal nfs=200;t=0:1/fs:n-1/fs;figure;subplot(3,1,1);plot(t,cod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-0.1,1.5);xlabel(字符串對應的ASCII碼);grid minor;title(HDB3編碼);j=-1;acod=cod;for i=1:n if acod(i)=1 acod(i)=acod(i)*j; j=-1*j; endendsubplot(3,1,2);plot(t,acod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-1.5,1.5);xlabel(AMI碼);grid minor;v=-1;hacod=acod;for i=1:n-3 if hacod(i)=0&hacod(i+1)=0&hacod(i+2)=0&hacod(i+3)=0 hacod(i+3)=v; if i=0|hacod(i-1)=-v hacod(i)=v; end v=-v; endendsubplot(3,1,3);plot(t,hacod(ceil(t+1/fs);axis(0,n,-1.5,1.5);xlabel(HDB3編碼);grid minor;for i=1:n-4 if hacod(i)=hacod(i+3)&hacod(i+1)=0&hacod(i+2)=0 hacod(i)=0; hacod(i+3)=0; elseif hacod(i)=hacod(i+4)&hacod(i+1)=0&hacod(i+2)=0&hacod(i+3)=0 hacod(i+4)=0; endendfigure;subplot(2,1,