1、福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院Fujian University Of Technology Guomai Information College學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告書專業(yè)班級(jí)：電子信息工程學(xué)號(hào)：0930010357 姓名：張興旺20 20 學(xué)年 第 學(xué)期實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:實(shí)驗(yàn)時(shí)間:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)儀器:實(shí)驗(yàn)原理:1 -7-5 -3-1輸出移動(dòng)方向V7 j圖4-1七位巴克碼的自相關(guān)函數(shù)巴克碼圖4-21 -7-5 -3-1輸出移動(dòng)方向V7 j圖4-1七位巴克碼的自相關(guān)函數(shù)巴克碼圖4-2七位巴克碼識(shí)別器識(shí)別器云輸入1111111 口 | 口 11 信息碼1110010 信息碼 M t圖4-3識(shí)別器的輸出波形識(shí)別器 輸

2、出巴克碼識(shí)別器是比較容易實(shí)現(xiàn)的，這里也以七位巴克碼為例，用7級(jí)移位寄存器、相加器和判決器就可以組成 一識(shí)別器，如圖4-2所示。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)的“ 1”存入移位寄存器時(shí)，“1”端的輸出電平為+ 1,而“0”端的輸出電 平為一1；反之，存入數(shù)據(jù)“0”時(shí)，“0”端的輸出電平為+ 1，“1”端的輸出電平為一1。各移位寄存器輸出端的接 法和巴克碼的規(guī)律一致，這樣識(shí)別器實(shí)際上就是對(duì)輸入的巴克碼進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。當(dāng)七位巴克碼在圖4-3 (a)中的t1 時(shí)刻正好已全部進(jìn)入了 7級(jí)移位寄存器時(shí)，7級(jí)移位寄存器輸出端都輸出+ 1，相加后得最大輸出+ 7；若判別器的 判決門限電平定為+ 6,那么就在七位巴克碼的最后一位“0

3、”進(jìn)入識(shí)別器時(shí)，識(shí)別器輸出一群同步脈沖表示一群的 開(kāi)頭，如圖4-3 (b)所示。R1幀同步系統(tǒng)要求建立時(shí)間很短，并且在幀同步建立后應(yīng)有較強(qiáng)的抗干擾能力。通常用漏同步概率P、假同步概 率P2來(lái)衡量這些性能。這里，主要是分析集中插入法的性能。漏同步概率P1由于干擾的影響會(huì)引起同步碼組中的一些碼元發(fā)生錯(cuò)誤，從而使識(shí)別器漏識(shí)別已發(fā)出的同步碼組。出現(xiàn)這種情 況的概率就稱為漏同步概率P例如圖4-2識(shí)別器的判決門限電平為+ 6，若由于干擾，七位巴克碼有一位錯(cuò)誤， 這時(shí)相加輸出為+ 5，小于判決門限，識(shí)別器漏識(shí)別了幀同步碼組；若在這種情況下，將判決門限電平降為+ 4,mCrn pr (1 - p)n-rr =

4、 0識(shí)別器就不會(huì)漏識(shí)別，這時(shí)判決器容許七位同步碼組中有一個(gè)錯(cuò)誤碼元?，F(xiàn)在就來(lái)計(jì)算漏同步概率:設(shè)p為碼元錯(cuò)誤概率，n為同步碼組的碼元數(shù)，m為判決器容許碼組中的錯(cuò)誤碼元最大數(shù)，則同步碼組碼元n 中所有不超過(guò)m個(gè)錯(cuò)誤碼元的碼組都能被識(shí)別器識(shí)別，因而，未漏概率為乙 Cr pr （1 一 p）nrn r 二 0故得漏同步概率為P1 = 1 一 Cr pr （1 一 p）n -r（4-3）r = 0假同步概率P2在消息碼元中，也可能出現(xiàn)與所要識(shí)別的同步碼組相同的碼組，這時(shí)會(huì)被識(shí)別器誤認(rèn)為是同步碼組而實(shí)現(xiàn)假同 步，出現(xiàn)這種情況的可能性就稱為假同步概率P2。因此，計(jì)算假同步概率P2就是計(jì)算信息碼元中能被判為同

5、步碼組的組合數(shù)與所有可能的碼組數(shù)之比。設(shè)二進(jìn) 制信息碼元出現(xiàn)“0”和“1”的概率相等，都為1/2,則由該二進(jìn)制碼元組成n位碼組的所有可能碼組數(shù)為2n個(gè)，而其中能被判為同步碼組的組合數(shù)顯然也與m有關(guān)。若m=0,只有一個(gè)（Co ）碼組能被識(shí)別；若m=1，即與原 n同步碼組差一位的碼組都能被識(shí)別，共有C1個(gè)碼組。依此類推，就可求出信息碼元中可被判為同步碼組的組合數(shù) nY 6，因而可得假同步概率為nr = 0p = 2 - n I C r（4-4 ）r = 0比較式（4-3）和式（4-4）可見(jiàn)，m增大，即判決門限電平降低時(shí)，P1減小，但P2增大，所以這兩項(xiàng)指標(biāo)是有矛盾 的，判決門限的選取要兼顧兩者。在

6、分析判決門限電平對(duì)P1和P2的影響時(shí)，講到兩者是有矛盾的。我們希望在同步建立時(shí)要可靠，也就是假同 步概率P2要小；而在同步建立以后，就要具有一定的抗干擾性能，也就是漏同步概率P1要小。為了滿足以上要求 以及改善同步系統(tǒng)性能，幀同步電路應(yīng)加有保護(hù)措施。最常用的保護(hù)措施是將幀同步的工作劃分為兩種狀態(tài)一一捕 捉態(tài)和維持態(tài)。終端接收機(jī)由非同步工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入同步工作的過(guò)程，稱為“捕捉態(tài)”，終端機(jī)進(jìn)入同步工作后則稱為“維持態(tài)”。 可把捕捉過(guò)程分成兩步進(jìn)行，先在信碼中找到與該時(shí)刻本地幀同步碼型相同的信碼碼位。當(dāng)找到和幀同步碼型一 致的信碼碼位后，再進(jìn)行第二步，即逐幀比較下去，也就是在該時(shí)隙上按本地同步碼的周期

7、進(jìn)行比較。在比較過(guò) 程中，一旦發(fā)現(xiàn)在收端本地同步碼的相位與信碼碼型不同時(shí)，則重新移一個(gè)碼元相位，重新從第一步開(kāi)始找?guī)?步碼位，以上兩步交替進(jìn)行，即可建立真正的同步。1、間隔式插入法在某些情況下，群同步碼組不是集中插入在信息碼流中，而是將它分散地插入，即每隔一定數(shù)量的信息碼元， 插入一個(gè)群同步碼元。群同步碼型選擇的主要原則是：一方面要便于收端識(shí)別，即要求群同步碼具有特定的規(guī)律 性，這種碼型可以是全“1”碼、“1”“0”交替碼等；另一方面，要使群同步碼的碼型盡量和信息碼相區(qū)別。例如 在某些PCM多路數(shù)字電話系統(tǒng)中，用全“0”碼代表“振鈴”，用全“1”碼代表“不振鈴”，這時(shí)，為了使群同步 碼組與振

8、鈴相區(qū)別，群同步碼就不能使用全“ 1”或全“0”。收端要確定群同步碼的位置，就必須對(duì)收碼進(jìn)行搜索 檢測(cè)。一種常用的檢測(cè)方法為逐碼移位法，它是一種串行的檢測(cè)方法；另一種方法是RAM幀碼檢測(cè)法，它是利用 RAM構(gòu)成幀碼提取電路的一種并行檢測(cè)方法。（二）實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明在本實(shí)驗(yàn)中，幀同步碼是采用集中插入法集中插入到NRZ碼的28位的。幀同步碼識(shí)別電路所能識(shí)別的幀 同步碼的碼型設(shè)置為11100100在信號(hào)源模塊產(chǎn)生的NRZ碼中，幀同步碼是集中插入到每幀信號(hào)的28位的， 因此只要幀同步碼識(shí)別電路在碼流中能識(shí)別到與設(shè)置的幀同步碼相同的碼組，就會(huì)輸出一個(gè)一致脈沖。先從信息流中識(shí)別出幀同步碼即巴克碼，而又因?yàn)橐粠?/p>

9、是由24位組成，所以要利用一個(gè)分頻器。當(dāng)分頻器輸出一 個(gè)脈沖時(shí)，識(shí)別器也輸出一個(gè)脈沖。只要它們相位對(duì)應(yīng)輸出，那么就能把幀同步提取出來(lái)。因此識(shí)別器和分頻器 是整個(gè)電路的核心，而且它們的相位應(yīng)該嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。圖4-4所示是由識(shí)別器、分頻器和保護(hù)電路組成的幀同步信號(hào) 提取電路框圖?？梢栽贑PLD里面完成。五、測(cè)試點(diǎn)說(shuō)明DIN： NRZ碼輸入點(diǎn)DIV24： 24分頻輸出GAL：巴克碼識(shí)別器輸出NRZFS：幀同步碼輸出CLKHI：數(shù)字鎖相環(huán)工作的主時(shí)鐘，由撥碼開(kāi)關(guān)S2選擇。六、實(shí)驗(yàn)步驟1、將信號(hào)源模塊和模塊7固定在主機(jī)箱上，將塑封螺釘擰緊，確保電源接觸良好。2、 將信號(hào)源模塊上S5撥為“1010”，撥動(dòng)撥碼

10、開(kāi)關(guān)S1、S2、S3,使“NRZ”輸出的24位NRZ碼設(shè)置為0111001001011001 10101010 （開(kāi)關(guān)撥上為1，發(fā)光二極管亮；撥下為0，發(fā)光二極管滅）3、關(guān)閉電源狀態(tài)下，按照下表完成實(shí)驗(yàn)連線：源端口目標(biāo)端口連線說(shuō)明信號(hào)源：NRZ（32K）模塊7： DINS5撥為“1010”，同步提取輸入*檢查連線是否正確，檢查無(wú)誤后打開(kāi)電源4、模塊7的S2設(shè)置為“0110”。5、用示波器觀察模塊7上“NRZFS”波形。6、 撥動(dòng)信號(hào)源模塊上的撥碼開(kāi)關(guān)S1、S2、S3，設(shè)置為“01110010”、“10101010”、“01110010”，用示波 器雙蹤同時(shí)觀察信號(hào)輸出點(diǎn)NRZ-FS “幀同步輸出”與GAL“假識(shí)別輸出”的波形，比較兩個(gè)波形的