ami码

目录摘要................................................................IAbstract...........................................................II1概述..............................................................11.1AMI系统简介.................................................11.2EWB软件简介.................................................12系统模型..........................................................23AMI设计思路......................................................43.1AMI码型...................................................43.2AMI码型实现原理.............................................54AMI编码系统分析.................................................64.1AMI码基于EWB仿真...........................................64.2仿真结果分析................................................84.3调试过程....................................................85心得体会.........................................................10参考文献...........................................................12武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书I摘要AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：代码的0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、–1、+1、–1…由于AMI码的传号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位保持不变的规律。由此看出，这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。关键字：AMI码、传输码、传输、信号武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书IIAbstractAMIcodenameisreversedalternatelypasscodenumber.Thisisamessagecode0(empty),and1(CommunicationNo.)bythefollowingrulestoencodethecode:Code0isstilltransformedintotransmissioncode0,butthecodeinanalternatelytransformedintotransmissioncodes+1,-1,+1,-1...ThemassnumberduetoAMIyardsalternatinginversion,soitisdeterminedbythebasebandsignalwillappearalternatelypositiveandnegativepulses,whilethe0potentialofthelawremainunchanged.Thissuggeststhatthisbase-bandsignalwithoutDCcomponent,andonlyasmalllow-frequencycomponents,soitdoesnotallowtheseelementsparticularlysuitablefortransmissionthroughthechannel.Keywords:AMIcode,transmissioncode,transmission,signal武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书11概述1.1AMI系统简介在数字通信系统中传输的对象是数字信号，它可能来自数字信号源，也可能来自数字电话的终端。这些数字信号往往包含很低的频率分量，甚至是直流分量。它所占用的频带称为基本频带，简称基带。传输基带信号的方法有两种：一种是直接传输基带信号，这种直接传输基带信号的传输系统称为基带传输系统。另一种方法是将基带信号经过适当变换后在进行传输。就目前数字通信系统的形势来看，基带传输用的较少，但对于基带传输的研究仍然是十分有意义的。这是因为，第一，基带传输包含着数字通信系统的许多基本问题，频带传输是基带信号调制后再传输的，因此，频带传输也存在着基带传输的问题；第二，利用有线信道构成的近程数字通信系统中广泛采用这种传输方式；第三，如果把调制于解调看成是广义信道的一部分，则任何数字传输系统均可等效为基带传输系统，理论上也可以证明，任何一个采用线性调制的频带调制系统，总是可以由一个等效的基带传输系统代替。在基带信号的传输系统中，比较典型的传输码型有AMI、HDB3、CMI等，AMI是一个比较有代表性的码型。在系统的传输和结构的复杂性的方面都有它的优点，所以，对于学生学习的阶段而言，在了解AMI码的相关知识的前提下，，运用仿真软件设计一个AMI编译码的系统是具有实际的意义的。1.2EWB软件简介电子工作平台ElectronicsWorkbench(EWB)(现称为MultiSim)软件是加拿大InteractiveImageTechnologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件，它具有这样一些特点：（1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；（2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书2果。（3）EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。（4）作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。（5）EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。2系统模型AMI编译码系统是基于基带传输系统的，基带信号的传输系统没有调制与解调，所以系统的结构就比较简单，该结构有信道信号形成器，信道，接收滤波器以及抽样判决器组成。这里的信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号，信道可以是允许基带信号通过的媒介；接收滤波器用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰，抽样判决器则是在噪声背景下用来判断与再生基带信号。AMI编译码系统分为发送、接收和同步三部分（如图2.1），发送部分完成的是将NRZ信号编码成AMI信号，接收部分将AMI信号还原成NRZ信号，同步用来提取发送到接收端的同步脉冲，用以正确还原信号，在本系统中，我们采用的是的直接法中的滤波法，主要的核心是窄带滤波器的设计，AMI编译码系统的具体电路实现如图2.2所示。NRZRZAMIRZNRZ矩形波正弦波图2.1AMI编译码系统框图在图2.2中的总体系统电路图中，上面的一部分为系统的发送端，其中最顶端的为一个数字信号发生器，产生一个随机的非归零信号。发送端主要由JK触信号相减双向整流信号相减信号分离码型变换码型还原信号比较比较器带通滤波信号限幅武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书3发器，与门和减法器来实现功能。图中的两个放大器实现信道衰减20dB的要求，中间的一部分为接收部分，主要是有两个二极管、减法器和限幅器组成，最下面的一部分为位同步信号的提取电路，核心单元为一窄带滤波器，其输出信号为一正弦波，频率为输入信号的频率，经过一个过零比较器将正弦波转换成方波，最后用D触发器组成一移相器对位同步信号移相，最后将位同步信号与接收端整流、相减、限幅和放大后经过D触发器最终还原信号。图2.3AMI编译码系统电路图武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书43AMI设计思路3.1AMI码型AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：代码的0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、–1、+1、–1…由于AMI码的传号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位保持不变的规律。由此看出，这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。由AMI码的编码规则看出，它已从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列，即把一个二进制符号变换成一个三进制符号。把一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码称为1B/1T码型。。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度τ与码元宽度（码元周期、码元间隔）TS的关系是τ=0.5TS。AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。但是，AMI码有一个重要缺点，即接收端从该信号中来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取定时信号的困难。为了保持AMI码的优点而克服其缺点，人们提出了许多种类的改进AMI码，HDB3码就是其中有代表性的一种（如图3.1）。图3.1AMI与HDB3码武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书53.2AMI码型实现原理（1）NRZ与RZ信号的转换AMI码型的实现首先要将非归零信号转换成归零信号，要想从单极性不归零信号获得归零信号只要用一个与门就可以实现，与门的两个输入端分别为a和b，a为输入的待变换的信号，码元宽度为Ts，b为以Ts为周期的定时脉冲。在收端要使归零信号还原成归零信号，则可以让归零信号经过一个D触发器便可以获得，如图3.2(b)所示。图中加在D触发器的时钟信号就是位定时脉冲，由于D触发器一般多利用时钟的前沿来触发，故应让加至D触发器的归零信号c比定时脉冲略有超前，得到的就是非归零信号。（2）归零信号的分路单极性的归零信号变成AMI码，只需要将单极性脉冲的“1”的正极性脉冲分成奇偶两路，再进行相减即可。将单极性归零脉冲首先从触发器的一个输入端输入，另一端加入一与输入信号同频率的方波脉冲信号作为触发器的CP信号。则在触发器的的两个输出端可以得原输入归零信号经过触发器的奇偶两路归零信号其对应的波形特征为一路是输入信号的奇数序号高电平，另一路是偶数序号高电平。（3）NRZ分路信号转化成RZ分路信号通过触发器输出的信号为两路非归零的支路信号，现在要做的事情就是将两路非归零信号转化成归零信号，转化的信号刚好是输入端归零信号的奇数序号高电平和偶数序号高电平，输出的两路信号也为归零信号，其中转化中主要的控制信号是输入非归零信号转化成的归零信号，运用的逻辑电路主要器件由与门来实现，其原理电路图如图3.4(a)所示，两与门有一路公共的RZ信号输入端，由输入信号转化成的归零信号提供，与门的另外一输入端信号由触发器输出的两路奇偶非归零信号提供。（4）AMI码输出当两路归零信号由两与门输出后，奇偶高电平也完成了分离，现在要解决的唯一问题就是怎样实现“+1”电平变为“-1”电平，比较两路归零信号的时序波形可以发现，奇路信号高电平对应的时序在偶路信号中为“0”电平，在偶路信武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书6号中的高电平对应的时序在奇路信号中为“0”电平，发现以上的规律，我们就可以想到用减法器将两路信号信号相减就可以得到我们需要的码型——AMI码。对于减法器的原理我们在《模