通信工程专业《通信系统课程设计》研究报告Matlab实现HDB3码的编解码过程学生姓名：学生学号：指导教师：所在学院：专业班级：2018年7月信息技术学院课程设计任务书电气与信息院通信工程专业通信S17级，学号姓名一、课程设计课题：Matlab实现HDB3码的编解码过程二、课程设计工作日自2018年6月25日至2018年7月5日三、课程设计进行地点：信息馆程设计任务要求：1.课题来源:指定教师指定题目2.目的意义:数字基带信号的传输是HYPERLINK"https://baike.baidu.com/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E9%80%9A%E4%BF%A1%E7%B3%BB%E7%BB%9F"\t"_blank"数字通信系统的重要组成部分。在HYPERLINK"https://baike.baidu.com/item/%E6%95%B0%E5%AD%97%E9%80%9A%E4%BF%A1"\t"_blank"数字通信中，有些场合可不经过载波调制和解调过程，而对基带信号进行直接传输。采用AMI码的信号交替反转，有可能出现四连零现象，这不利于接收端的定时信号提取。而HDB3码因其无直流成份、低频成份少和连0个数最多不超过三个等特点，而对定时信号的恢复十分有利，并已成为CCITT协会推荐使用的基带传输码型之一。3.基本要求:a.掌握HDB3编解码原理。b.对HDB3编解码进行仿真模型设计。c.有系统框图，电路原理图，软件流程图，模拟仿真结果图。课程设计评审表指导教师评语：成绩：签字：日期：Matlab实现HDB3码的编解码过程概述：数字信号的传输方式按其在传输中对应的信号的不同可分为数字基带传输系统和数字频带传输系统。在数字通信中,选择合适在信道中传输的码型是十分重要的,常用的传输码型是AMI码，但当原信码出现长连“0”串时，信号的电平长时间不调变时，造成提取定时信号的困难。解决连“0”码问题的有效方法之一是采用HDB3码。HDB3码（三阶高密度码）是比较常用的信道传输码型,HDB3码具有较强的检错能力，当数据序列用HDB3码传输时，若传输过程中出现单个误码，其极性交替变化规律将受到破坏，因而在接收端根据HDB3码这一独特规律特性，可检出错误并纠正错误，同时HDB3码方便提取位定时信息。第一部分原理介绍（一）HDB3编码解码原理HDB3码：三阶高密度双极性码。HDB3码与二进制序列的关系：(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码（引入传号交替反转码的“破坏点”V码）；(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。（二）在实际的传输系统中，并不是所有的代码电气波形都可以信道中传输。含有直流分量和较丰富的单极性基带波形就不适宜在低频传输特性差的信道中传输，因为它有可能造成信号的严重的畸变。在传输码（或称线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统的工作条件。通常，传输码的结构应具有以下的特性：1.相应的基带信号无直流分理，且低频分量少:2.便于从信号中提取定时信息：3.信号中高频分应尽量少以节省传输频带并减少码间串扰。4.不受信号源统计特性影响，即能适应于信息源变化：5.具有内在的检错能力，传输的码型应具有一定的规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测：6.编译码设备要尽可能简单，等等。满足以上特性的传输码型种类繁多，这里使用HDB3。要了解HDB3码的编码规则，首先要知道AMI码的构成规则，AMI码就是把单极性脉冲序列中相邻的“1”码(即正脉冲)变为极性交替的正、负脉冲。将“0”码保持不变，把“1”码变为+1、-1交替的脉冲。如：AMI码：-10000+10000-1+10000-1+1HBD3码（3ndOrderHighDensityBipolar）的全称是三阶高密度双极性码，它是AMI码的一种改进型，改进目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点，使连“0”个数不超过3个。其编码规则：a.检查消息码中连“0”的个数。当连“0”数目小于等于3时，HBD3码与AMI码一样（“1”交替的变换为“+1”和“-1”，“0”保持不变）。b.当连“0”数目超过3时，将每4个连“0”化作一