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数字基带信号实验报告

时间：2024-05-16 18:07:27 赛赛报告范文我要投稿

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数字基带信号实验报告（通用5篇）

　　随着人们自身素质提升，报告有着举足轻重的地位，报告中涉及到专业性术语要解释清楚。那么什么样的报告才是有效的呢？以下是小编收集整理的数字基带信号实验报告，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

数字基带信号实验报告（通用5篇）

　　数字基带信号实验报告 1

　　一、实验目的

　　1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

　　2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。

　　3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。

　　4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

　　5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。

　　二、实验内容

　　1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。

　　2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。

　　3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。

　　三、实验步骤

　　本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。

　　1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。接好电源线，打开电源开关。

　　2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。

　　用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：

　　（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；

　　（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。

　　3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。

　　仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。

　　（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察时应注意AMI、HDB3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。编码输出AMI-HDB3比信源输入NRZ-OUT延迟了4个码元。

　　（2）将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的AMI

　　（3）将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1码和HDB3码。接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的.DET、BPF、BS-R和NRZ ，观察这些信号波形。观察时应注意：

　　HDB3单元的NRZ信号（译码输出）滞后于信源模块的NRZ-OUT信号（编码输入）8个码元。

　　DET是占空比等于0.5的单极性归零码。

　　BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的准正弦信号，BS-R是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。

　　信源代码连0个数越多，越难于从AMI码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），而HDB3码则不存在这种问题。本实验中若24位信源代码中连零很多时，则难以从AMI码中得到一个符合要求的稳定的位同步信号，因此不能完成正确的译码（由于分离参数的影响，各实验系统的现象可能略有不同。一般将信源代码置成只有1个“1”码的状态来观察译码输出）。若24位信源代码全为“0”码，则更不可能从AMI信号（亦是全0信号）得到正确的位同步信号。

　　四、实验报告要求

　　1. 根据实验观察和纪录回答：

　　（1）不归零码和归零码的特点是什么？

　　（2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同？为什么？

　　答：1）不归零码特点：脉冲宽度 τ 等于码元宽度Ts归零码特点：τ ＜Ts

　　2）与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现，而HDB3码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。

　　2. 设代码为全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI及HDB3码的代码和波形。

　　答：信息代码 1 11 1111

　　AMI 1 -11-1 1 -1 1

　　HDB31 -11-1 1 -1 1

　　信息代码0 0 0 00 0 0 00 0 0 00

　　AMI 0 0 0 00 0 0 00 0 0 00

　　HDB30 0 0 1-1 0 0 1 -1 0 0 1 -1

　　信息代码 0 1 1 10 0 1 00 0 0 01 1 0 00 0 1 00 0 0 0

　　AMI0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 01 -1 0 0 0 0 1 00 0 0 0

　　HDB3 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 0

　　3. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。

　　答：HDB3中不含有离散谱fS(fS在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码，其连0个数不超过3，频谱中含有较强的离散谱fS成分，故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。

　　4. 试根据占空比为0.5的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码中的连0码越长，越难于从AMI码中提取位同步信号，而HDB3码则不存在此问题。

　　答：将HDB3码整流得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数最多为3 ，而将AMI码整流后得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数与信息代码中连“0” 个数相同。所以信息代码中连“0”码越长，AMI码对应的单极性归零码中“1”码出现概率越小，fS离散谱强度越小，越难于提取位同步信号。而HDB3码对应的单极性归零码中“1”码出现的概率大，fS离散谱强度大，于提取位同步信号。

　　数字基带信号实验报告 2

　　一、实验目的

　　理解和掌握数字基带信号的基本波形及其特点。

　　掌握AMI（传号交替反转码）和HDB3（三阶高密度双极性码）的编码规则。

　　学会使用示波器观察和分析数字基带信号的波形。

　　探究不同调制方式对传输性能的影响。

　　二、实验原理

　　数字基带信号是未经调制的数字信号，其基本波形包括单极性波形、双极性波形、单极性归零波形、双极性归零波形、差分波形和多电平波形等。本实验主要关注AMI和HDB3两种编码方式。

　　AMI编码规则：二进制符号“1”交替地以正、负电平表示，而二进制符号“0”则以零电平表示。这种编码方式能够保持信号中的直流分量平衡，减少低频分量，提高信号的抗干扰能力。

　　HDB3编码规则：在AMI编码的基础上，每四个连续的零比特中插入一个非零的破坏比特（V比特），同时采用适当的规则（补V、加B补奇等）确保信号中不出现连续的三个以上相同极性的比特。HDB3编码能够有效抑制长连零序列，进一步提高信号的传输性能。

　　三、实验步骤

　　搭建实验系统，连接直流稳压电源、双踪数字示波器和数字信源模块。

　　设置数字信源模块，产生不同码序列的.nRZ（单极性非归零码）信号。

　　使用示波器观察nRZ信号的波形，并记录相关参数。

　　将数字信源模块的输出切换到AMI编码模式，观察AMI信号的波形，并记录相关参数。

　　类似地，切换到HDB3编码模式，观察HDB3信号的波形，并记录相关参数。特别注意观察四连零检测、补V、加B补奇等关键波形。

　　改变码序列，重复步骤3-5，比较不同码序列下各种编码方式的波形特点。

　　分析实验结果，探究不同调制方式对传输性能的影响。

　　四、实验结果与分析

　　nRZ信号的波形简单直观，但直流分量较大，抗干扰能力较差。

　　AMI信号通过交替反转“1”的极性来保持直流分量平衡，减少了低频分量，提高了抗干扰能力。

　　HDB3信号在AMI的基础上通过插入破坏比特和采用适当的规则进一步抑制了长连零序列，进一步提高了信号的传输性能。

　　此外，我们还发现不同调制方式对传输性能有显著影响。在低信噪比下，ASK调制方式误码率较高；而在高信噪比下，PSK调制方式误码率较低。这表明在实际应用中需要根据信道条件和传输要求选择合适的调制方式。

　　五、实验总结

　　通过本次实验，我们深入了解了数字基带信号的基本波形及其特点，掌握了AMI和HDB3两种编码方式的编码规则。同时，我们还学会了使用示波器观察和分析数字基带信号的波形，并探究了不同调制方式对传输性能的影响。这些知识和技能对于今后从事数字通信领域的工作具有重要的指导意义。

　　数字基带信号实验报告 3

　　一、实验目的

　　掌握数字基带信号的基本波形特点及其传输特性。

　　深入了解AMI码、HDB3码的编码规则，并能够通过实验验证。

　　学会使用示波器观察不同数字基带信号的波形，并分析其特点。

　　通过对不同数字基带信号的对比实验，理解它们在通信系统中的适用性。

　　二、实验原理

　　数字基带信号是未经调制的数字信号，它直接反映了二进制数据序列。数字基带信号的基本波形包括单极性波形、双极性波形、单极性归零波形、双极性归零波形、差分波形和多电平波形等。在本实验中，我们主要关注AMI码（传号交替反转码）和HDB3码（三阶高密度双极性码）这两种常用的数字基带信号编码方式。

　　AMI码是一种线性编码方式，其编码规则是：二进制“1”交替地用正、负电平表示，而二进制“0”则用零电平表示。HDB3码是对AMI码的一种改进，它在AMI码的基础上增加了破坏四个连“0”的规则，从而保证了信号的定时提取。

　　三、实验步骤

　　搭建实验平台：将信号源、调制器、DAC（数字到模拟转换器）、示波器等设备按照实验要求连接好。

　　设置信号源：设置信号源产生不同频率和幅度的数字基带信号。

　　编码设置：选择AMI码或HDB3码编码方式，并设置相应的编码参数。

　　观察波形：使用示波器观察不同编码方式下的数字基带信号波形，并记录数据。

　　改变码序列：改变信号源的.码序列，重复步骤3和4，观察不同码序列下的波形变化。

　　数据分析：对比不同编码方式下的波形特点，分析它们在通信系统中的适用性。

　　四、实验结果与分析

　　AMI码波形特点：在AMI码编码方式下，二进制“1”交替地用正、负电平表示，而二进制“0”则用零电平表示。这种编码方式具有直流分量小、抗干扰能力强等优点。在示波器上观察到的AMI码波形清晰、稳定。

　　HDB3码波形特点：HDB3码在AMI码的基础上增加了破坏四个连“0”的规则，从而保证了信号的定时提取。在示波器上观察到的HDB3码波形在四个连“0”处有明显的变化，使得信号的定时提取更加可靠。此外，HDB3码还具有直流分量小、抗干扰能力强等优点。

　　不同码序列下的波形变化：通过改变信号源的码序列，我们观察到不同码序列下的波形变化。在AMI码和HDB3码编码方式下，不同码序列对波形的影响较小，说明这两种编码方式具有较好的适应性。

　　数据分析：对比AMI码和HDB3码的波形特点，我们发现HDB3码在四个连“0”处有明显的变化，这使得信号的定时提取更加可靠。然而，在大多数情况下，AMI码和HDB3码的波形特点相似，都具有直流分量小、抗干扰能力强等优点。因此，在实际应用中，我们可以根据具体需求选择合适的编码方式。

　　五、实验结论

　　通过本次实验，我们掌握了数字基带信号的基本波形特点及其传输特性，深入了解了AMI码和HDB3码的编码规则。通过示波器观察不同编码方式下的数字基带信号波形，我们发现AMI码和HDB3码都具有直流分量小、抗干扰能力强等优点。此外，HDB3码在四个连“0”处有明显的变化，使得信号的定时提取更加可靠。在实际应用中，我们可以根据具体需求选择合适的编码方式。

　　数字基带信号实验报告 4

　　一、实验目的

　　掌握数字基带信号的基本波形特点和编码规则。

　　学会使用示波器观察并分析数字基带信号波形。

　　了解不同编码方式（如AMI、HDB3）在数字基带传输中的应用及其特点。

　　探究信噪比与误码率之间的关系，以及不同调制方式对传输性能的影响。

　　二、实验原理

　　数字基带信号是未经调制的数字信号，它直接表达了二进制比特序列。数字基带信号有多种波形，如单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）等。这些波形具有不同的特点，适用于不同的传输环境和需求。

　　在本次实验中，我们将重点研究AMI和HDB3码的编码规则及其波形特点。AMI码的特点是二进制“1”交替地用正、负电平表示，而二进制“0”保持零电平不变。HDB3码是在AMI码的.基础上，为了解决连续多个“0”导致定时信息丢失的问题而设计的。它采用V脉冲（即破坏位）和B脉冲（即补充位）来避免连续四个或更多的“0”出现。

　　三、实验内容

　　使用示波器观察NRZ、AMI、HDB3等数字基带信号的波形，并记录数据。

　　改变码序列，观察并比较不同编码方式下的波形，验证是否符合其编码规则。

　　观察HDB3编码中的四连零检测、补V、加B补奇、单/双极性变换的波形，并验证是否符合编码规则。

　　比较单、双极性码（非归零、归零）、时钟信号、时序信号的波形和相位特点。

　　分析信噪比与误码率之间的关系，以及不同调制方式对传输性能的影响。

　　四、实验步骤

　　搭建实验电路，连接数字信源模块、示波器等设备。

　　设定示波器的参数，如触发方式、时间基准、电压量程等。

　　逐一观察NRZ、AMI、HDB3等数字基带信号的波形，并记录数据。

　　改变码序列，重复步骤3，观察并比较不同编码方式下的波形。

　　观察HDB3编码中的关键波形，验证编码规则的正确性。