CMI码型变换实验.docx

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CMI码型变换实验

TheCMItypetransformationexperiment

1．Theexperimentpurpose

1．TomastertheCMIcodeencodingrules

2．BefamiliarwiththeCMIencodingdecodingsystemfeatures

2．Theexperimentcontent

1.TheCMIcodeencodingrulestest

2.1ydstatememorymeasurement

3.TheCMIcodedecodingwaveformtest

4.TheCMIcodecodingandfaultwaveformobservations

5.TheCMIcodeerrordetectionfunctiontest

6.TheCMIdecodingsynchronousobservation

7.Evenzeroresistancetest

3．Experimentalapparatus

1．JH5001communicationprinciple,integratedexperimentsystem

2．20MHzDoubletraceoscilloscope

4．Theprincipleandcircuitexperiment

Intheactualbasebandtransmissionsystem,notallcodewordcanbefoundinthechanneltransmission.Forexample,containsrichdcandlow-frequencycomponentsofbasebandsignalisnotfitinthechanneltransmission,becauseithasthepotentialtocauseseriousdistortionsignal.Atthesametime,generalbasebandtransmissionsystemisextractedfromthereceivedbasebandsignalflowtimingsignal,andthereceivedtimingsignalisdependsonthetypeoftransmission,iftypeappearedforalongperiodoftime"0"oreven"1"sign,thebasebandsignalmayappearzeropotentialforverylongperiodsoftime,sothatthetake-up,timingrecoverysystemisdifficulttoguaranteetheaccuracyofthetimingsignal.Theactualbasebandtransmissionsystemmayalsoputforwardotherrequirements,thusthebasebandsignalisalsoavarietyofpossiblerequirements.Sumup,thetransmissioninbasebandsignaltherearetwomainrequirements:

Transfercode（transmissioncodeisalsoknownaslinecode）willdependontheactualchannelcharacteristicofstructureandthesystemworkingcondition.Inamorecomplexbasebandtransmissionsystem,thestructureofthetransmissioncodeshouldhavethefollowingmainfeatures:

1.Cangetfromitscorrespondingbasebandsignaltiminginformation

2.Thecorrespondingbasebandsignalnodccomponent,andonlyasmalllowfrequencycomponents

3.Isnotaffectedbyinformationsourcestatisticalproperties,canbeadaptedtothechangesinthesource

4.Asmuchaspossibletoimprovethetransmissionefficiencyoftransmissiontype

5.Haveinternalerrordetectionability,andsoon.

Satisfactionorpartoftheabovecharacteristicsoftransmissiontypevariety,mainlyinclude:

theCMIcode,AMI,HDB3,andsoon,thefollowingwillmainlyintroducetheCMIcode.

IntheCMIcodemodule,completetheCMIencodinganddecodingfunction.

TheCMIencodingrulesareshownintable1:

Table1theCMIencodingrules

Theinputcodeword

Codingresults

0

01

1

00/11

ThusinCMIencoding,inputcodeword0directlyoutput01type,relativelysimple.Forinputcodewordis1,theoutputtheCMIcodeword00or11yardstherearetwokindsofresults,thustheinput1statemustbememory.Atthesametime,thecodingratedoubled,thusshapingtheoutputclockmusthave2timestheinputstream.HeretheCMIcodefirstcalledtheCMIcode,thesecondiscalledtheCMIcodeoflow.

IntheCMIdecodingside,therearetwokindsofsynchronousandasynchronous,soneedtosynchronize.Thedesignofthesynchronizationprocesscanbe:

accordingtothestateofthecodewordfor10typedoesnotexistintheinputcodeword,ifthereare10yards,youmustadjustthesync.Inthisfunctionmodule,canbeobservedintheCMIinthesynchronizationprocessintheprocessofdecoding.TheCMIcodehasthefollowingfeatures:

1.Thereisnodccomponent.

2.IntheCMIcodeflow,haveverystrongclockcomponent,foratthereceivingendtorestoretheclocksignal.

3.Haveerrordetectionability,thisisbecause1codeexpressedwith00or11,anda001code,saidintheCMIcodestreamdoesnotexist10yards,andnotwith11yardsgroup00continuouslyappear,thisfeaturecanbeusedtotestsomeofthewrongwords.

TheCMIencodingmodulecompositionblockdiagramisshowninfigure1.

CMIencoderby:

1codeencoder,0codeencoder,theoutputoftheselector.

1Encoder:

becauseintheCMIencodingrules,requirestheinputcodeto1,00appearalternately,11yards,andthereforeyoumustsetupastateinthecircuittoconfirmthelastcodinginputbitsto1state.ThismechanismisdonebyaDflip-flop,everytimewhentheinputcodeflowin1yd,turnonaDflip-flopstate,soastocompletethe1codecodingstatememory

（1）statememory.Dflip-flop,meanwhile,theQoutputwillalsoasinputbitsto1encodingoutput（TPX03testpoint）.

0encoder:

whentheinputcodeflowis0,theclocksignaloutputdo01code.

Selector:

outputfromtheinputstreambufferoutputQencoderoutput1or0encoderisusedtoselecttheoutput.

AfterinputcodeencodedonthetestpointTPX05canmeasuretheCMIencodingoutputresults.

Msequencegenerator:

MsequencegeneratoroutputcontrolledbytypechoicejumpersKX02,producedifferentspecialcodesequence（111100010011010or111100010011010）.WhenselectingtheinputdatasetjumpersKX01inMposition（rightside）,theCMIencoderinputforMsequencegeneratoroutputdata,canusetheoscilloscopeobservationtheCMIencodingoutputsignalatthistime,verifytheCMIencodingrules.

Figure2CMIencodingmodulecompositionblockdiagram

Wrongwords.ifgenerator:

inordertoverifytheCMIdecodersystemcapabletodetectwrongwords.if,insertwrongwords.ifcanartificiallyinCMIencoder.SetKX03inE_ENposition（leftside）,insertthewrongwords.if,otherwisesetinNO_Nposition（rightside）,thereisnowrongwords.ifinserted.

Randomsequencegenerator:

toobservedtheCMIdecoderstepfunction,cangeneratearandomdataintotheCMIdecoder,makethemunabletosync.TosettheinputdatatochoosejumpersKX01inDtposition（leftside）,andthensetthejumpersKX04in2_3position（rightside）,theCMIencoderwillchooserandomsignalsequencedataoutput.Normalwork,jumpersKX04setin1_2position（leftside）.

Inthismodule,testpointarrangementisasfollows:

1.TPX01：

Theinputdata（256Kbps）

2.TPX02：

Inputclock（256KHz）

3.TPX03：

1statememoryoutput

4.TPX04：

Theoutputclock（512KHz）

5.TPX05：

TheCMIencodingoutput（512Kbps）

6.TPX06：

Addwrongoutputinstructions

TheCMIdecodingmodulecompositionblockdiagramisshowninfigure2.

Figure2CMIdecodingmodulecompositionblockdiagram

TheCMIbythestringandconverter,decoder,decodercircuitsynchronousdetectorcircuit,pulsecircuitcompositionandsoon.

1.Stringandconverter,theinputofa512KBPSCMIcodeflowintoastringandconverter,firstintheroleoftheclockwillhighsandlowsoftheCMIcodecodewordssizeshuntoutput.

2.TheCMIdecoder:

whentheCMIcodethehighsandlowsoftheCMIwasachievedbyxorgatecodedecoding.Thedifferencesduetothedelayinthecircuit,theoutputendtheremaybeaburr,andoutputofplastic.AfterdecodingresultscanbemeasuredonTPY07,itswaveformwithTPX01shouldagree,thereisonlyadelay.

3.Synchronousdetector:

accordingtotheprincipleoftheCMIencoding,won'tappearwhentheCMIcodesynchronization10yards（regardlessofthechanneltransferwrongwords.if）;IftheCMIcodenosynchronous（i.e.thehighsandlowsoftheCMIwronglock）,therewillbemoregroupsof10codeword,atthistimewillnotbethecorrectdecoding.Synchronousdetectorprincipleis:

wheninacertainperiodoftime（1024-bit）,suchasappearmoregroupsof10yards,thinkstheCMIdecodersynchronization.Thesynchronousdetectioncircuitoutputacontrolsignaltothebuckletodeductaclockpulsecircuit,adjustabitdelay,maketheCMIdecodersynchronization.TheCMIdecoderisdetected10yards,willoutputthewrongwords.ifinstructions（TPY05）.

4.TestpointTPY03isadjusttheobservationtimeperiod（1024-bit）.

Inthismodule,testpointarrangementisasfollows:

1.TPY01：

TheCMIencodinginputdata

2.TPY02：

512KHzinputclock

3.TPY03：

adjusttheobservationtimeperiod（1024-bit）

4.TPY04：

bucklepulseindicating

5.TPY05：

wrongwords.ifoutputinstructions

6.TPY06：

256KHzclockoutput

7.TPY07：

CMIdecodingdataoutput

5．Theexperimentalsteps

FirsttheinputsignalchoosejumpersKX01setupintheMlocation（rightside）;AddwrongcanmakejumpersKX03setinerror-freeNO_Eposition（rightside）;MsequencetypeselectorswitchKX02setin2_3position（rightside）,producedsevencyclemsequence;TheoutputdataselectorswitchKX04setin1_2position,selecttheCMIencodingdataoutput.

1.TheCMIcodeencodingrulestest

用示波器同时观测CMI编码器输入数据（TPX01）和输出编码数据（TPX05）。

观测时用TPX01同步，仔细调整示波器同步。

找出并画下一个m序列周期输入数据和对应编码输出数据波形。

根据观测结果，分析编码输出数据是否与编码理论一致。

将KX02设置在1_2位置（左端），产生15位周期m序列，重复上一步骤测量。

画下测量波形，分析测量结果。

2.1码状态记忆测量

（1）用示波器同时观测CMI编码器输入数据（TPX01）和1码状态记忆输出（TPX03）。

观测时用TPX01同步，仔细调整示波器同步。

画下一个m序列周期输入数据和对应1码状态记忆输出数据波形。

根据观测结果，分析是否符合相互关系。

（2）将KX02设置在2_3位置，重复上述测量。

画下测量波形，分析测量结果。

3.CMI码解码波形测试

用示波器同时观测CMI编码器输入数据（TPX01）和CMI解码器输出数据（TPY07）。

观测时用TPX01同步。

验证CMI译码器能否正常译码，两者波形除时延外应一一对应。

4.CMI码编码加错波形观测

跳线开关KX03是加错控制开关，当KX03设置在E_EN位置时（左端），将在输出编码数据流中每隔一定时间插入1个错码。

TPX06是发端加错指示测试点，用示波器同时观测加错指示点TPX06和输出编码数据TPX05的波形，观测时用TPX06同步。

画下有错码时的输出编码数据，并分析接收端CMI译码器可否检测出。

5.CMI码检错功能测试

首先将输入信号选择跳线开关KX01设置在Dt位置（左端）；将加错跳线开关KX03设置在E_EN位置，人为插入错码，模拟数据经信道传输误码。

（1）用示波器同时测量加错指示点TPX06和CMI译码模块中检测错码指示点TPY05波形。

（2）将输入信号选择跳线开关KX01设置在M位置（右端），将m序列码型选择开关KX02设置在1_2位置（或2_3），重复

（1）试验。

观测测量结果有何变化。

（3）关机5秒钟后再开机，重复

（2）试验。

认真观测测试结果有何变化（注：

可以重复多测试几次——关机后再开机）。

问题与思考：

为什么有时检测错码检测点输出波形与加错指示波形不一致？

6.CMI译码同步观测

CMI译码器是否同步可以通过检测错码检测电路输出反映出。

从当CMI译码器未同步时，错码将连续的检测出。

观测时，将输入信号选择跳线开关KX01设置在Dt位置（左端），输出数据选择开关KX04设置在2_3位置（输出不经CMI编码，使接收端无法同步）。

（1）用示波器测量失步时的检测错码检测点（TPY05）波形。

（2）将KX04设置在1_2位置，检测错码检测点波形应立刻同步。

7.抗连0码性能测试

（1）将输入信号选择跳线开关KX01拔去，使CMI编码输入数据悬空（全0码）。

用示波器测量输出编码数据（TPX05）。

输出数据为01码，说明具有丰富的时钟信息。

（2）测量CMI译码输