通信原理实验16CMI码的编解码实验

实验十五CMI 码的编解码实验

实验十六CMI 码的编解码实验

实

验

内

容

1. 熟悉CMI码型变换编码实验。2．熟悉CMI码型变换译码实验。

一、实验目的

1．加深理解CMI码的编解码原理2．掌握CMI码的编解码方法

3. 学习通过CPLD编程实现CMI码编译码实验

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。例如，含有直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输，因为它有可能造成信号严重畸变。同时，一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取收定时信号，的码型，如果码型出现长时间的连“

而收定时信号却又依赖于传输

0”或连“1”符号，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它要求，因而对基带信号也存在各种可能的要求。归纳起来，对传输用的基带信号的主要要求有两点：

①对各种代码的要求，期望将原始信息的符号编制成适合于传输用的码型，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。

前一问题称为传输码型选择，后一问题称为基带脉冲的选择。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重要的两个问题。

传输码（又称线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性：

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小的低频成分；③不受信息源统计特性的影响，即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

CMI码一般作为

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PCM四次群数字中继接口

实验十五CMI 码的编解码实验

的码型，在光纤通信中CMI编码得到了广泛应用。

‘１’码交替

1．CMI码的编码原理：CMI码是传号反转码的简称，其编码规则是：

用“11”和“00”表示；“0”码用“01”表示。因而对输入的“时，编码后的速率增加一倍，因而整形必须有一位称之为CMI码的高位，第二位称之为

例如：二进制码：１

１１

００１

１００

1”的状态必须记忆。同

CMI码的第

2倍的输入码流时钟。在这里CMI码的低位。００１

１１１

１００

１１１

００１

１００

１１１

2．CMI码编码方法process(en,data_cp) begin

if (en ='0') then temp<=\

elsif(data_cp'event and data_cp='1') then

if(datain='1')then temp<=flag;

if(flag=\else flag<=\end if; else temp<=\end if; end if; end process;

process(en,data_cpx2) begin

if (en ='0') then cmi_out<='0';i<=0;

elsif(data_cpx2'event and data_cpx2='1') then

if i=0 then i<=1; else i<=0; end if;

cmi_out<=temp(i);

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实验十五CMI 码的编解码实验

end if; end process;

3．ＣＭＩ码的解码原理：存在同步和不同步两种状态，因而需进行同步。同步过程设计可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就得到１１的就是１，得到００的还要判别第一个码是否是０码，才能判断是０，否则是错码。4．CMI码解码原理：

process(data_cp,en_temp,flag) begin

if en_temp='0' then temp<=\

elsif(data_cp2x'event and data_cp2x='1') then temp(0)<=datain; temp(1)<=temp(0); flag<=not(flag); end if; end process; process(flag,temp,en) begin if en='0' then

nrz_out <='0';

elsif data_cp'event and data_cp='0' then if(temp=\else nrz_out <='0'; end if; end if; end process;

三、实验步骤

拨码开关识别注意点：

SWD01拨上为“1”，拨下为“0”，SWD01拨上为“0”，拨下为“1”，同时输入信号从高位算起（即第八位向第一位开始算起）

。

1．将SWD02 ( 8位的拨码开关)拨到你想要观察的数据。

2．将SWD01(4位的拨码开关)拨为1110，选择CMI编解码，按动3．用示波器观测

TPD07的发送信号码元波形，

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RST复位程序。

TPD13的时钟信号，观察发送码元的

实验十五CMI 码的编解码实验

发光管显示。

4．观察TPD06的CMI码的编码波形，记录并分析

CMI码的编码规则。5．观察TPD08处的CMI码解码码元，分析CMI码的解码算法。

6．将1步骤中的数据改变，再重复以上步骤。

四、实验报告要求

1．体会编码解码的原理，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时信息的含义（提示：利用负跳沿提取）。

3．剩余一个码组‘１０’有什么用吗，可否利用起来。4．问CMI码是否具有纠错功能？

五、测试点说明

1．TPD07：基带信号输入，码型与输入相对应；2．TPD13：时钟信号；3．TPD06：CMI码编码输出；4．TPD08：CMI码译码输出。备注：实验由试样程序实现，有兴趣的同学可以自己用

QUARTUSⅡ自己编译，以自己定义，电路原理图见附录。

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测试点可