基带码型变换设计——AMI码码型变换

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1、武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书目录1技术要求12基本原理12.1基带信号12.2AMI码13设计方案及功能分析23.1方案一23.2方案二33.3方案比较44实现方案45硬件电路调试56结论67心得体会68参考文献7附录81安装调试实验报告81.1安装调试过程记录81.2测试波形记录及分析81.3调试报告小结92CPLD设计原理图93外围电路104思考题102武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书基带码型变换设计——AMI码码型变换1技术要求1）设计AMI码的编译码电路；2）输入信号为24位的周期

2、NRZ码；3）编译码延时小于3个码元宽度。2基本原理2.1基带信号在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带波形都适合在信道中传输。例如含有丰富直流和低频分量获得单极性基带波形就不适宜在低频传输特性差的信道中传输，因为这有可能造成信号严重畸变。又如，当消息代码中包含长串的连续“1”或“0”符号时，非归零波形呈现出连续的固定电平，因而无法获取信息。单极性归零码在传送连“0”时，也存在同样的问题。因此，对传输用的基带信号主要有以下两个方面的要求：1）将信息符号编织成适合于传输用的码型；2）对所选码型的电波形,必须适宜在信道中传输。前者属于传输码型

3、的选择，后者是基带脉冲的选择。2.2AMI码AMI（AlternativeMarkInversion）码的全称是传号交替反转码，其编码规则是将消息码中的“1”（传号）交替的变换为“+1”和“-1”，而“0”（空号）保持不变。AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。它可以看成是单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正负电平。AMI码成为小常用的传输码型之一，其优点是，没有直流分量，且高、低频分量少，都能集中在频率为1/2码速处；编译码电路简单，且可利用传号极性交替这一规律观察误码情况；如果它是AMI-RZ波形，

4、接收后只要全波整流，就可变为单极性RZ波形，冲中可以提取定时分量。AMI码的缺点是，当兵原信码出现长连“0”串时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。2武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书3设计方案及功能分析3.1方案一基于已给的外围电路，该方案的核心思想是基于VHDL语言的编程实现AMI码的编译码。将NRZ编码得到AMI码，其中“11”表示“+1”，“10”表示“-1”，“00”表示“0”。当AMIA和AMIB为“00”时，经过外围电路八选一数据选择器后，输出为x0，经过运放得到零电平；当AMIA和AMIB

5、为“10”时，经过外围电路八选一数据选择器后，输出为x2，经过运放得到正电平；当AMIA和AMIB为“10”时，同理得到负正电平。经过编码后得到的AMI码通过外围电路得到AMI1和AMI2，正电平经过外围电路后得到AMI1与AMI2为“01”，负电平经过外围电路后得到AMI1与AMI2为“10”，零电平经过外围电路后得到AMI1与AMI2为“11”。将经过外围电路的AMI1和AMI2异或后即译码得到NRZ。符合设计原理。其编译码源程序如下：2武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书libraryieee;useieee.st

6、d_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitybianyiisport(BS,NRZ,AMI1,AMI2:inbit;AMIA,AMIB,OAMI:outbit);endbianyi;architecturehxwofbianyiisbeginprocess(BS)variablec:bit:='0';beginifBS'eventandBS='1'thenOAMI<=AMI1xorAMI2;ifNRZ='1'thenifc='0'thenAMIA<='1';AMIB<='0';

7、c:=notc;elseAMIA<='1';AMIB<='1';c:=notc;endif;elseAMIA<='0';AMIB<='0';endif;endif;endhxw;2武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书11武汉理工大学《专业课程设计3（通信原理）》课程设计说明书仿真图形如下：图1AMI编码译码仿真输入NRZ的“1”交替用“10”和“11”表示，“0”用“00”表示。当输入（AMI1，AMI2）为“10”或“01”时输出“1”，当输入为“00”或“11”时输出为“0”还原为NRZ码（OAMI）。经过仿真后可以

8、看到有43.2ns的延时，验证后本设计符合设计思路。3.2方案二基于已给的外围电路可知，AMI编码电路由一个JK触发器、一个与门以及外围电路的八选一芯片和一个运放组成。外围电路的