MATLAB实现基带传输编码:AMI、HDB3与曼彻斯特码
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更新于2024-08-03
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"实验一 基带传输常用编码"
在通信系统中,基带传输是一种直接使用信号的原始频谱进行传输的方法,通常用于局域网和电话线路等近距离通信。本实验旨在让学生掌握三种常见的基带传输码型:AMI码、HDB3码和曼彻斯特码的编码规则,并通过MATLAB软件进行实际操作和实现。
1. AMI码(传号交替反转码)
AMI码是一种无直流分量的码型,避免了直流偏置带来的问题。编码规则如下:
- 对于二进制序列中的每一位"1",在传输时交替变为"+1"和"-1","0"保持不变。
- 这种编码方式在连续的"0"出现时,可能会导致接收端难以提取定时信息,因为连续的"0"会导致信号电平长时间不变。
2. HDB3码(高密度双极性码)
HDB3码是对AMI码的改进,确保连续的"0"个数不超过3个,以解决AMI码的定时提取问题。编码规则如下:
- 首先将消息代码转换为AMI码。
- 检查AMI码中是否存在超过3个连续的"0",如果有,将第4个"0"替换为与前一个非"0"符号同极性的符号(+V或-V)。
- 当相邻的V码之间有偶数个非"0"符号时,会在V码前后添加B码,B码的极性与V码相反,以保持极性交替。
3. 曼彻斯特码(Digital Bipolar Code)
曼彻斯特码是一种自同步码,每个比特时间内都有电平跃变,有利于定时信息的提取。编码方式如下:
- "0"码由"1-1"表示,"1"码由"-11"表示,即每个比特的中间点都会发生电平的跳变。
- 例如,消息代码1100101对应的曼彻斯特码是-11-111-11-1-111-1-11。
在MATLAB中实现这些码型的编码,需要编写相应的函数或脚本,具体步骤如下:
- AMI码:输入二进制序列,统计"1"的数量,根据奇偶性决定输出"1"还是"-1"。
- HDB3码:先将输入转换为AMI码,然后检查并处理连续的"0",添加或修改符号以符合HDB3码的规则。
- 曼彻斯特码:对每个二进制位,根据其值决定输出"1-1"还是"-11"。
实验过程中,学生将通过编程实现这些规则,加深对各种码型的理解,提高实际操作技能。这不仅有助于理解理论知识,也有利于培养解决问题的能力。完成实验后,学生应能独立编写出处理这些码型的MATLAB程序,并能正确分析和解释编码结果。
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