通信系统实验与设计：AMI/HDB3编码与数字调制探索

"该资源是一份关于通信系统实验与设计的教学资料，主要涵盖数字基带信号处理和数字调制技术。作者为软件与通信工程学院的李刚。实验内容包括数字基带信号的编解码（如AMI/HDB3）、线路编码原理、以及2ASK、2DPSK、2FSK等数字调制方式的实践操作。实验目标旨在让学生熟悉相关实验设备，掌握不同编码规则和调制技术，并理解其频谱特性。" 在通信系统实验与设计中，首先会接触到的是数字基带信号与编码。实验1主要关注的是数字基带信号的编解码，如AMI(High Density Bipolar with 3 consecutive zeros忌用码)和HDB3(高密度双极性码，也称为AMI with Biphase or B8ZS)。这些编码技术主要用于传输中消除连续的零比特序列，以防止信号幅度过低导致失真或误码。NRZ(Non-Return-to-Zero，非归零码)是最基本的数字基带信号，而RZ(Return-to-Zero，归零码)则在每个脉冲后恢复到零电平。实验涉及了单极性和双极性码的特点，以及归零码和不归零码的差异。 实验中，学生需要掌握TX-6型实验箱和GW2102存储式双踪数字示波器的使用，通过观察和分析信号波形来理解各种编码规则。例如，HDB3码通过插入破坏码B来避免连续四个零，同时保持占空比为50%的双极性归零码。编码过程包括识别连续零、确定V的极性、检查非零码极性并替换为B00V，确保极性的交替。 实验步骤不仅包括理论学习，还包含实际操作，如观察数字信源模块产生的各种信号波形，以及AMI/HDB3编解码模块的输出。实验后，学生需要思考和解决实验思考题，甚至编程实现HDB3码的编码与解码。 实验2转向数字调制，学生需要掌握绝对码和相对码的概念，以及它们在2ASK(振幅键控)、2DPSK(差分相位键控)、2FSK(频率键控)信号中的应用。通过键控法，学生可以生成这些调制信号，并理解它们与数字基带信号频谱的关系。在这个过程中，数字信源模块提供基带信号，数字调制模块负责将绝对码转换为相对码，并生成相应的调制信号。 通过这两个实验，学生能够深入理解通信系统中基带信号处理和数字调制的基本原理，为今后的通信工程学习和实践打下坚实基础。