最新免费av在线观看,亚洲综合一区成人在线,中文字幕精品无码一区二区三区,中文人妻av高清一区二区,中文字幕乱偷无码av先锋

首頁 | 行業(yè)黑名單 | 幫助 IC 電子元器件 電子資訊 技術(shù)資料

CD22103 的PDF資料 暫且沒有下載

CD22103 的貨源和報(bào)價(jià) CD22103 的相關(guān)技術(shù)信息

其他型號

基于CD22103的AMI/HDB3編譯碼電路分析與實(shí)現(xiàn)

1 引言

現(xiàn)代通信借助于電和光來傳輸信息，數(shù)字終端產(chǎn)生的數(shù)字信息是以“1”和“0”2種代碼（狀態(tài)）位代表的隨機(jī)序列，他可以用不同形式的電信號表示，從而構(gòu)造不同形式的數(shù)字信號。在一般的數(shù)字通信系統(tǒng)中首先將消息變?yōu)閿?shù)字基帶信號，稱為信源編碼，經(jīng)過調(diào)制后進(jìn)行傳輸，在接收端先進(jìn)行解調(diào)恢復(fù)為基帶信號，再進(jìn)行解碼轉(zhuǎn)換為消息。在實(shí)際的基帶傳輸系統(tǒng)中，并不是所有電波均能在信道中傳輸，因此有基帶信號的選擇問題，因此對碼型的設(shè)計(jì)和選擇需要符合一定的原則。當(dāng)數(shù)字信號進(jìn)行長距離傳輸時(shí)，高頻分量的衰減隨距離的增大而增大，電纜中線對之間的電磁輻射也隨著頻率的增高而加劇，從而限制信號的傳輸距離和傳輸質(zhì)量，同時(shí)信道中往往還存在隔直流電容和耦合變壓器，他們不能傳輸直流分量及對低頻分量有較大的衰減，因此對于一般信道高頻和低頻部分均是受限的。對于這樣的信道，應(yīng)使線路傳輸碼型的頻譜不含直流分量，并且只有很少的低頻分量和高頻分量。其次，傳輸碼型中應(yīng)含有定時(shí)時(shí)鐘信息，以利于收端定時(shí)時(shí)鐘的提取，在基帶傳輸系統(tǒng)中，定時(shí)信息是在接收端再生原始信息所必需的。一般傳輸系統(tǒng)中，為了節(jié)省頻帶是不傳輸定時(shí)信息的，必須在接受端從相應(yīng)的基帶信號中加以提取。再次，實(shí)際傳輸系統(tǒng)常希望在不中斷通信的前提下，能監(jiān)視誤碼，如果傳輸碼型有一定的規(guī)律性，那么就可以根據(jù)這一規(guī)律性來檢測傳輸質(zhì)量，以便做到自動監(jiān)測，因此，傳輸碼型應(yīng)具有一定的誤碼檢測能力。當(dāng)然，對傳輸碼型的選擇還需要編碼和解碼設(shè)備盡量簡單等要求，但以上的幾點(diǎn)是最主要的考慮因素。

本文采用的傳輸碼型為AMI碼和HDB3碼，由NRZ碼經(jīng)編碼電路得到。硬件實(shí)現(xiàn)電路基于專用集成芯片CD22103，他是一個LSI SOS集成芯片，完成AMI/HDB3編譯碼功能，應(yīng)用于2.048Mb/s和8.448Mb/s傳輸中，支持AMI/HDB3編碼，碼率范圍為50kb/s－10Mb/s，并在某種程度上與CCITTG703的推薦一致。HDB3發(fā)生編碼和接收譯碼在獨(dú)立的編碼器和譯碼器區(qū)段中進(jìn)行，所有的發(fā)生器和接收器的輸入和輸出都與TTL兼容。

2 傳輸碼型

2.1 單極性非歸零（NRZ）碼

NRZ碼用高電平和低電平（一般為零電平）分別表示二進(jìn)制信息“1”和“0”，在整個碼元期間電平保持不變。NRZ碼的產(chǎn)生方法很簡單，但是由于信號中含有較多的直流分量和低頻分量，再加上NRZ碼本身沒有檢錯和糾錯能力，不適合信道傳輸，因此，在基帶傳輸中，信號送入信道傳輸之前，通常對NRZ碼進(jìn)行碼型變換，使其轉(zhuǎn)換成適合信道傳輸?shù)拇a型。

2.2 傳號交替反轉(zhuǎn)（AMI）碼

AMI（Alternate Mark Inversion）碼信碼“0”用0電平表示：信碼“1”交替用“＋1”和“－1”的歸零碼表示，因此，AMI碼對應(yīng)的波形是占空比為0.5的雙極性歸零碼，即脈沖寬度τ與碼元寬度（碼元周期、碼元間隔）TS的關(guān)系是τ＝0.5TS。AMI碼無直流分量，低頻分量較小，能量集中在頻率為1/2由碼率左右處，因而他特別適宜在不允許這些成分通過的信道中傳輸，雖然在AMI功率譜中無定時(shí)脈沖的頻率分量，但只要對基帶信號進(jìn)行必要的非線性處理（如全波整流或平方），即可提取定時(shí)信號。AMI碼的另一個優(yōu)點(diǎn)是具有一定的檢錯能力，因?yàn)樾盘柺前唇惶嬉?guī)律進(jìn)行傳輸，若收端的碼不符合這一規(guī)律，就可能出現(xiàn)錯碼；由于其具有上述優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用；

AMI碼的主要缺點(diǎn)是他的一些性能和信源的統(tǒng)計(jì)特性有關(guān)。首先，他的功率譜形狀與信碼中“1”碼出現(xiàn)的概率有關(guān)；其次，當(dāng)信碼中出現(xiàn)較長的連“0”時(shí)，由于AMI碼長時(shí)間不出現(xiàn)電平跳變，使提取定時(shí)信息時(shí)較困難。

2.3 三階高密度雙極性（HDB3）碼

HDB3（High Density Binary－3）碼是AMI碼的一種改進(jìn)型，主要是為了克服AMI碼中連“0”時(shí)所帶來的提取定時(shí)信息的困難。他的編碼原理為：首先將信碼變換為AMI碼，然后檢查AMI碼序列中連“0”的情況。當(dāng)出現(xiàn)4個以上的連“0”時(shí)，將每4個連“0”小段中的第4個“0”位變成一個非0的破壞位V，其極性和前一個非“0”位同極性。這樣就破壞了“極性交替反轉(zhuǎn)”的規(guī)律�？梢栽诮邮斩撕芸彀l(fā)現(xiàn)破壞位，使原信碼得到恢復(fù)。但也破壞了AMI碼無直流分量的優(yōu)點(diǎn)，為了保持無直流分量這一特點(diǎn)，還必須保證相鄰V碼也應(yīng)極性交替。這一點(diǎn)在相鄰V碼之間有奇數(shù)個非“0”位時(shí)，可以得到保證；當(dāng)有偶數(shù)個非“0”位時(shí)，就得不到保證，這時(shí)再將該小段第一個“0”位變換成＋B或－B，B的極性與前一個非“0”位相反，并讓后面的非“0”位從V位開始再交替變化。

雖然HDB3碼的編碼規(guī)則比較復(fù)雜，但譯碼卻比較容易，從上述原理看出，每一個破壞符號V總是與前一個非0符號同極性（包括B在內(nèi)）。這就是說，從收到的符號序列中可以容易地找到破壞點(diǎn)V，于是也斷定V符號及其前面的3個符號必是連0符合，從而恢復(fù)4個連0碼，再將所有的－1變成＋1后便得到原消息代碼。

HDB3碼保持了AMI碼的優(yōu)點(diǎn)，克服了AMI碼在遇到連“0”長時(shí)難以提取定時(shí)信息的困難，因而獲得廣泛應(yīng)用。CCITT已建議把HDB3碼作為PCM終端設(shè)備一次群到三次群的接口碼型。

2.4 NRZ，AMI，HDB3碼之間的對應(yīng)關(guān)系

假設(shè)信息碼為0000 0110 0001 0000，對應(yīng)的NRZ碼、AMI碼，HDB3碼如圖1所示。

分析表現(xiàn)，AMI碼及HDB3碼的功率譜如圖2所示，他不含有離散譜f_S成份（f_S＝1/T_S，等于位同步信號頻率）。在通信的終端需將他們譯碼為NRZ碼才能送給數(shù)字終端機(jī)或數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路。在做譯碼時(shí)必須提供位同步信號。工程上，一般將AMI或HDB3碼數(shù)字信號進(jìn)行整流處理，得到占空比為0.5的單極性歸零碼（RZτ＝0.5T_S）。這種信號的功率譜也在圖2中給出。由于整流后的AMI，HDB3碼中含有離散譜f_S，故可用一選頻網(wǎng)絡(luò)得到頻率為f_S的正弦波，經(jīng)整形、限幅、放大處理后即可得到位同步信號。

3 AMI/HDB3碼編譯碼電路

3.1 電路分析

AMI/HDB3碼的編譯碼原理框圖及電路原理圖分別如圖3，圖4所示。

該碼型變換電路采用專用集成芯片CD22103對AMI/HDB3進(jìn)行編譯碼，其第3腳接＋5V時(shí)為HDB3編譯碼器，接地時(shí)為AMI編譯碼器。輸入的NRZ信號通過編譯碼器輸出兩路并行信號＋HDB3－OUT和－HDB3－OUT，他們都是半占空比的正脈沖信號，分別與AMI/HDB3碼的正極性信號及負(fù)極性信號相對應(yīng)，這兩路信號經(jīng)單/雙極性變換后可得到HDB3碼。本電路中給出的兩種單/雙極性變換方法，一種是采用模擬開關(guān)CD4052，將兩路單極性信號作為控制信號輪流選通＋5V和－5V，輸出信號即為HDB3碼，這種方法得到的HDB3碼碼型規(guī)律，現(xiàn)象明顯，便于觀察，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中通常被采用；另一種是采用變壓器耦合得到HDB3碼，這種方法提高了信號傳輸能力，在實(shí)際工程中被廣泛采用。

在對AMI/HDB3碼進(jìn)行譯碼之前，同樣也是將信號經(jīng)雙/單極性變換得到相應(yīng)的正極性信號和負(fù)極性信號再送譯碼芯片。這里對應(yīng)上面的兩種方法，第一種采用對信號上拉電平，由于對信號上拉電平值的不同所對應(yīng)的控制門限不同，可通過判決整流電路（74HC04）選出兩路極性信號，這兩路極性信號同樣也是半占空比的正脈沖信號；第二種經(jīng)變壓器耦合后通過二極管半波整流便可達(dá)到雙/單極性變換的目的。

欲對HDB3信號譯碼得到NRZ信號，必須從HDB3碼中提取位同步信號。由于HDB3碼本身不含有位同步頻率成分，故不能直接從HDB3碼中提取位同步信號。雙/單極性變換器及相加器構(gòu)成一個整流器，HDB3碼經(jīng)全波整流后得到的正脈沖信號HDB3－D中含有位同步信號頻率離散譜。

在CD22103中，全波整流的過程已經(jīng)集成在芯片內(nèi)部，芯片的第10管腳輸出便是HDB3－D信號，該信號通過選頻網(wǎng)絡(luò)（并聯(lián)諧振回路）二次選頻即可得到與位同步信號同頻率的正弦波信號，這里要注意的是選頻網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率應(yīng)與編碼時(shí)鐘頻率一致，正弦波信號經(jīng)過判決、整形后可得到同頻率的方波信號，此方波信號作為譯碼器的時(shí)鐘信號輸入，和HDB3碼經(jīng)單/雙變換得到的兩路單極性信號＋HDB3－IN和－HDB3－IN分別送到CD22103的第5腳、第13腳和第11腳，即可得到譯碼輸出NRZ信號。

3.2 芯片說明

本電路中采用的編譯碼芯片CD22103的引腳及內(nèi)部框圖如圖5所示，引腳及功能說明如下。

PIN1：NRZ－IN 編碼器NRZ信號輸入端；

PIN2：CTX 編碼時(shí)鐘（位同步信號）輸入端；

PIN3：AMI/HDB3 碼型選擇端：接TTL高電平時(shí)選擇HDB3碼；接TTL低電平時(shí)選擇AMI碼；

PIN4：NRZ－OUT HDB3譯碼后信碼輸出端；

PIN5：CRX 譯碼時(shí)鐘（位同步信號）輸入端；

PIN6：RAIS 告警指示信號（AIS）檢測電路復(fù)位端，負(fù)脈沖有效；

PIN7：AIS AIS信號輸出端：有AIS信號時(shí)為高電平，無AIS信號為低電平；

PIN8：VSS 接地端；

PIN9：ERR 不符合HDB3/AMI碼編碼規(guī)則的誤碼脈沖輸出端；

PIN10：CKR HDB3碼的匯總輸出端；

PIN11：－HDB3－IN HDB3譯碼器負(fù)碼輸入端；

PIN12：LTF HDB3譯碼內(nèi)部環(huán)回控制端，接高電平時(shí)為環(huán)回，接低電平時(shí)為正常；

PIN13：＋HDB3－IN HDB3譯碼器正碼輸入端；

PIN14：－HDB3－OUT HDB3編碼器負(fù)碼輸出端；

PIN15：＋HDB3－OUT HDB3編碼器正碼輸出端；

PIN16：VDD 接電源端（＋5V）。

CD22103主要由發(fā)送編碼和接收譯碼兩部分組成，工作速率為50kb/s－10Mb/s。在發(fā)送部分，當(dāng)AMI/ HDB3端接高電平時(shí)，編碼電路在編碼時(shí)鐘CTX下降沿的作用下，將NRZ碼編成HDB3碼（＋HDB3－OUT，－HDB3－OUT兩路輸出）；接低電平時(shí)，編成AMI碼。在接收部分，在譯碼時(shí)鐘CRX的上升沿作用下，將HDB3碼（或AMI碼）譯成NRZ碼。另外，CD22103可在不中斷業(yè)務(wù)的情況下進(jìn)行誤碼檢測，檢測出的誤碼脈沖從ERR端輸出，其脈寬等于收時(shí)鐘的一個周期，可用此進(jìn)行誤碼計(jì)算；可檢測出所接收的AIS碼，檢測周期由外部RAIS決定。據(jù)CCITT規(guī)定，在RAIS信號的一個周期（500s）內(nèi)，若接收信號中“0”碼個數(shù)少于3，則AIS端輸出高電平，使系統(tǒng)告警電路輸出相應(yīng)的告警信號，若接收信號中“0”碼個數(shù)不少于3，AIS端輸出低電平，表示接收信號正常。

4 結(jié)語

本文給出的AMI/HDB3編譯碼電路實(shí)現(xiàn)方法經(jīng)實(shí)際硬件電路測試，信號波形、頻譜符合理論分析，同時(shí)給出的兩種產(chǎn)生AMI/HDB3碼的方法，既可滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象觀察，便于加深對信道編譯碼原理的理解，也可滿足實(shí)際的通信系統(tǒng)傳輸要求，可進(jìn)一步用于E1系統(tǒng)PCM語音編碼后的信道編碼中，具有很實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。