通信原理课程设计
学 院:
信息科学与工程学院
班 级:
通信 1101
姓 名:
孙**
学 号:
20111221239
指导老师:
杨星海
济
南
大
学
2013 年 12 月 26 日
课 程 设 计 任 务 书
课程设计题目:基于 systemview 的 HDB3 编译码器设计
课程设计内容与要求:
要求:(1)基于 systemview 软件实现;
(2)实现 HDB3 编码器电路;
(3)实现 HDB3 译码器电路;
(4)考虑实现位同步电路;
(5)观察输出信号的眼图,得出误码率-信噪比曲线;
(6)分别选择不同特性信道时考察误码率-信噪比曲线。
一: 总体介绍
1.1 研究背景
SystemView 是一种电子仿真工具。它是一个信号级的系统仿真软件,主要
用于电路与通信系统的设计和仿真,是一个强有力的动态系统分析工具,能满足
从数字信号处理,滤波器设计,直到复杂的通信系统等不同层次的设计,仿真要
求。此外 SystemView 具有良好的交互界面,简单易学,通过分析窗口和示波器
模拟等方法,提供了一个可视的仿真过程。本文主要阐述了如何利用 SystemView
设计 HDB3 编译码系统。通过仿真设计电路,分析电路仿真结果,为最终硬件
实现提供理论依据。此外该软件支持外部数据的输入和输出,支持用户自己编写
代码(C/C++),兼容 Matlab 软件。同时,提供了与硬件设计工具的接口,给使
用者提供了很大的便利。
1.2 HDB3 码介绍
在生活中,我们得到的大多是低频信号或直流信号,但是,在含有直流
分量和较丰富低频分量的单极性基带信号波形不适合在普通的信道中传输,因为
一般的信道的低频传输特性差容易受噪声的干扰,可能造成信号严重畸变,甚至
可能被噪声完全淹没而分不出信号,因此有必要对传输的信号进行编码,而经过
信道编码后的传输码却具有较强的波形抗干扰性。我们比较常用的编码规则有
HDB3 和 AMI 编码。
HDB3 码的全称是 3 阶高密度双极性码,它是 AMI 码的一种改进型, 其目的
是为了保持 AMI 码的优点而克服其缺点, 使连“0”个数不超过 3 个。其编码规
则如下:
(1) 当信码的连“0”个数不超过 3 时,仍按 AMI 码的规则编,即传号极性
交替;
(2)当连“0”个数超过 3 时,则将第 4 个“0”改为非“0”脉冲,记为+V
或-V,称之为破坏脉冲。相邻 V 码的极性必须交替出现,以确保编好的码中无直
流;
(3)为了便于识别, V 码的极性应与其前一个非“0”脉冲的极性相同,否
则,将四连“0”的第一个“0”更改为与该破坏脉冲相同极性的脉冲,并记为+B
或-B;
(4) 破坏脉冲之后的传号码极性也要交替。 例如:
代 码: 1000
AMI 码: -1000
0
0
1000
+1000
0
0
1
1
000
-1
+1
000
0
0
l
1
-1
+1
HDB3 码: -1000
-V
+1000
+V
-1
+1
-B00
-V
+1
-1
其中的±V 脉冲和±B 脉冲与±1 脉冲波形相同,用 V 或 B 符号的目的是为
了示意是将原信码的“0”变换成“1”码。
虽然 HDB3 码的编码规则比较复杂,但译码却比较简单。 从上述原理看出,
每一个破坏符号 V 总是与前一非 0 符号同极性(包括 B 在内)。
这就是说,从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点 V,于是也断定 V 符
号及其前面的 3 个符号必是连 0 符号,从而恢复 4 个连 0 码,再将所有-1 变成
+1 后便得到原消息代码。HDB3 码保持了 AMI 码的优点外,还将连“0”码限制在
3 个以内,故有利于定时信号的提取。
。
二:框架原理
图 2 总原理框图
2.1 hdb3 编码
2.2 hdb3 译码
图 2.1HDB3 编码方框图
HDB3IN
BSIN
HDB3 编
译码器
+HOUT
HOUT
NRZ
双 一 单
变 换
2.3 位同步信号提取
图 2.2HDB3 译码方框图
带通
限幅放大
锁相环
BSR
图 2.3 位同步信号提取方框图
三:systemview 仿真和结果波形
3.1、hdb3 编译码
波形一:
编
码
输
出
:
3.2、位同步单元
微
分
以
后
的
信
号
:
整
流
后
的
信
号
:
滤
波
以
后
的
信
号
:
位
同
步
信
号
:
3.3 输出眼图和误码率信噪比曲线