CMI编码与解码系统设计

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1、基于MATLAB的CMI编码与解码摘要本课程设计是基于MATLAB进行CMI编码与解码。认真学习CMI编码与解码的基本规则和原理，设计CMI编码和解码的仿真程序，并总结CMI编码与解码的主要特征和性质。在掌握CMI编码与解码的基本原理的基础上，再具体实现二进制序列的CMI编码与解码，完成了设计目的。关键词MATLAB；CMI;二进制序列NRZ码；编码；解码1引言基带信号作为代码的一种电表示形式，在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带电波形都能在信道中传输，若一个变换器把数字基带信号变换成适合于基带信道传输的基带信号，将有效的提高基带信号的传输效率。归纳起来，对传输用的基带信号主要要求有两

2、点：一是对各种代码的要求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；二是对所选码型的电波要求，期望电波形适宜于在信道中传输[1]。本课程设计主要是对二进制序列（例如：110010111）的基带信号进行CMI编码与解码，编码成更适合与基带信道传输的基带信号。在掌握了CMI编解码的基本规则基本原理后，在MATLAB环境下用程序语言实现CMI编码和CMI解码以及CMI编解码一体的信号还原功能[2]。具体实现了CMI编码与解码仿真过程。1.1课程设计目的（1）熟悉基带传输的常用码型，以及常用基带传输码的主要特性；（2）了解基带传输常用编码中的CMI编码与解码的基本规则和原理；（3）学会熟练使用M

3、ATLAB基本语言来设计简单、常用的程序，来解决一些简单的专业问题，模拟实现简单通信原理的功能[3]。（4）通过对二进制序列NRZ码的CMI编码前和解码后的信号进行码型和波形的比较，掌握CMI编码的原理和特性[4]。（5）通过独立完成设计任务，独立思考和独立解决问题，提高自己的动手能力和独立思考能力，从而做到增强自身在这瞬息万变社会中的适应能力。1.2课程设计要求（1）设计CMI编解码程序前，应认真了解其编解码规则和原理，以理论做指导，再认真构思设计方案。（2）程序设计完成后应进行调试、仿真和分析[3]。（3）对于仿真结果的处理和理论分析结论应该一致，而且仿真应符合理论。（4）独立完成课程

4、设计并按要求编写课程设计报告书。1.3课程设计内容及其步骤（1）随机产生数字基带信号：一段二进制序列NRZ码，画出其波形图；将产生的数字基带信号进行CMI编码，画出编码后的波形图；将NRZ码编码前后的波形进行比较和分析；（2）自定义一段CMI码，画出自定义CMI码的波形图；将自定义CMI码进行解码，并画出解码后二进制NRZ码的波形；将自定义CMI码的波形与其解码后的NRZ码波形进行比较和分析；（3）随机产生数字基带信号：一段二进制序列NRZ码；将产生的NRZ码进CMI编码；将编码生成的CMI码进行解码，画出原NRZ码波形和CMI编码波形以及解码后的波形，将其码型和波形分别与原输入NRZ码型

5、和波形进行比较和分析，观察编解码还原是否正确。1.4课程设计平台（1）微机一台；（2）微软Windowsxp操作系统；（3）MATLAB7.0；（4）微软OfficeWord2003;2CMI编码与解码设计原理2.1CMI编码原理基带传输常用码型CMI编码的方案设计：根据CCITT推荐，由于这种码型有较多的电平跳跃，因此，含有丰富的定时信息。在程控数字交换机中CMI码一般作为PCM四次群数字中继接口的码型，在光缆传输系统中也用做线路传输码型[1]。CMI码的全称是传号反转码，CMI码的编码规则如下：当输入“0”码时，编码输出“01”，当输入“1”码时，编码输出则“00“和”11“交替出现[

6、1]。例如：NRZ代码：11010010CMI码：1100011101010001其相应的波形比较如图2-1所示：图2-1编码前与编码后波形图根据此规则输出CMI码元的速率应为输入基带信号的2倍。编码的总体思想是对输入的基带信号进行采样判断，如果‘0’则转化为“01”，如果为“1”则交替转化为“11”或“00”。“0”的转化结果只有一种可以直接转化为“01”，而“1”的转化结果有两种“11”和“00”，因此需要一个信号作为判断，当前面一个“1”码编码转换的是“00”时，判断编码转化为“11”，当前一个“1”码编码转换的是“11”时，则判断编码转化为“00”。2.2CMI解码原理CMI码解码

7、的方案设计:根据CCITT推荐，由于这种码型有较多的电平跳跃，因此，含有丰富的定时信息，在程控数字交换机中CMI码一般作为PCM四次群数字中继接口的码型[1]。CMI码的编码规则如下：当输入“0”码时，编码输出“01”，当输入“1”码时，编码输出则“00”和“11”交替出现[1]。根据此规则，在CMI的解码模块中：如果接收到“01”码，则可解码成“0”码；如果接收到“00”码或“11”码，则可解码还原为基带信号“1”，如