信道编码实验指导书 - 图文(3)

CMI编解码实验

一、实验目的

1、加深理解CMI码的编解码的原理； 2、掌握CMI码的编解码方法；

3、学习通过CPLD编程实现CMI码的编解码实验；

二、实验电路工作原理

在实际的基带传输系统中，并不是所有码字都能在信道中传输的。例如，含有直流和低频成分的基带信号不适宜子信道中传输，因为它有可能造成信号严重的畸变。同时，一般基带传输系统都从接收到的额基带信号流中提取定时信号，而收定时信号却又依赖于传输的码型，如果码型出现长时间的连“0”或连“1”信号，则基带信号可能会长时间的出现0电位。从而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。实际的基带传输系统还可能提出其他的请求，因而对基带信号也存在各种可能的要求。归纳起来，对传输用的基带辛亥的主要要求有两点：

1、对各种代码的要求，期望将原始信息的符号编制成适合传输的额码型， 2、对所传码型的电波波形要求，期望电波波形适宜于在信道中传输。

前一个问题成为传输码型选择，后一个问题成为基带脉冲的选择。这是两个既有独立性又有联系的问题，也是基带传输原理中十分中重要的两个问题。

传输码（又称线路码）的结构将取决于世纪新到特性和系统工作的条件。在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具备有下列主要特性： 1、能从其相应的基带中获取定时信息

2、相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分 3、不受信息源统特性的影响，既能适应于信息源的变化 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等等 根据CCITT建议，在数字程控交换机中的CMI码一般作为PCM四次群数字中继接口的码型，在光纤通信中CMI编码得到了广泛的应用。

CMI的编码原理：CMI码是传号反转码的简称，其编码规则是：'1'码交替用“11”和“00”表示；“0”码用“01”表示。因而对输入的“1”的状态必须记忆。同时，编码后的速率增加一倍，因而整形必须有2倍的输入码流时钟。在这里CMI码的第一位为CMI码的高位，第二位称之为CMI码的低位。

例如：1 0 1 0 1 1 1 0 1 11 01 00 01 11 00 11 01 00 CMI的解码原理：存在同步和不同步两个状态，因而须进行同步。同步过程设计科根据码字的状态进行：因为在输入码字中不存在10码，如果出现10码，则必须调整同步状态。具体方法：将连续两个码同或之后得到1 1的就是1，得打0 0的还要判断第一个码是否是0码，才能判断是0，否则是错码。

CMI编解码的CPLD顶层原理图：

三、实验内容及步骤

拨码开关的识别：SW01、SW02

拨上为“0”，拨下为“1”。

1、将SW02拨到你想要输入的8位数据；

2、将SW01拨到“0010”，选择CMI编解码；

3、打开试验箱的电源，然后代开试验模块的电源，给CPLD上电，使其开始工作。 4、用示波器观察TP06的发送数据的码元信号波形，TP13为时钟信号的波形输出，观察码元指示灯L1、L2??L8的显示是否与所拨的码元信号相同。

5、观察TP01的CMI码的编码波形，记录CMI的编码输出波形，并分析CMI码的编码规则；

6、观察TP03处的CMI码的译码输出波形是否与码元信号相同，并分析CMI码的解码算法；

7、改变输入的码元数据观察实验现象，并记录实验结果。假设输入数据为：10010000

图一：TP06,TP13波形

图二：TP01编码输出波形

图三：TP03解码输出波形

四、实验报告要求

1、体会CMI编解码的原理，考虑一下和曼彻斯特码的异同； 2、体会课本讲的含有丰富的定实习的含义；

3、剩余一个码组“1 0”有什么用吗，可否利用起来； 4、问CMI码是否可有纠错功能？

CRC编解码实验

一、实验目的：

1、加深对CRC码的理解；

2、掌握CRC码的编解码过程；

3、学习通过CPLD编程实现CRC码编解码实现；

二、工作原理：

在实际的基带传输系统中，并不是所有码字都能在信道中传输的。例如，含有直流和低频成分的基带信号不适宜子信道中传输，因为它有可能造成信号严重的畸变。同时，一般基带传输系统都从接收到的额基带信号流中提取定时信号，而收定时信号却又依赖于传输的码型，如果码型出现长时间的连“0”或连“1”信号，则基带信号可能会长时间的出现0电位。从而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。实际的基带传输系统还可能提出其他的请求，因而对基带信号也存在各种可能的要求。归纳起来，对传输用的基带辛亥的主要要求有两点：

1、对各种代码的要求，期望将原始信息的符号编制成适合传输的额码型， 2、对所传码型的电波波形要求，期望电波波形适宜于在信道中传输。

前一个问题成为传输码型选择，后一个问题成为基带脉冲的选择。这是两个既有独立性又有联系的问题，也是基带传输原理中十分中重要的两个问题。

传输码（又称线路码）的结构将取决于世纪新到特性和系统工作的条件。在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具备有下列主要特性： 1、能从其相应的基带中获取定时信息

2、相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分 3、不受信息源统特性的影响，既能适应于信息源的变化 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等等 CRC简介

CRC码又称循环冗余效验码，属于循环码的一种，在计算机通信和移动通信中广为应用。它能够检测出如下错误：

1突发长度≦n-k的突发错误； ○

-(n-k-1)

2大部分突发长度=n-k+1的错误，其中不可检测的这类错误之占2 ○;

-(n-k)

3大部分突发长度>n-k+1的错误，不可检测的这类错误只占2 ○； 4所有与许用码组码距≦dmin-1的错误 ○

5所有技术个随机错误 ○

CRC编码原理：

实验中采用生成多项式为：x8+x5+x4+1。产生的规则：将要发送的二进制序列左移r位（即乘以2r）后，再除以一个生成多项式，最后得到的数就是CRC码。

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