一、实验原理和电路说明
在实际的基带传输系统中，并非是所有码字都能在信道中传输。例如，含有丰硕直流和低频成份的基带信号就不适宜在信道中传输，因为它有可能造成信号严峻畸变。同时，一样基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取收按时信号，而收按时信号却又依托于传输的码型，若是码型显现长时刻的连“0”或连“1”符号，那么基带信号可能会长时刻的显现0电位，从而使收按时恢复系统难以保证收按时信号的准确性。实际的基带传输系统还可能提出其他要求，因此对基带信号也存在各类可能的要求。归纳起来，对传输用的基带信号的要紧要求有两点：
1、 对各类代码的要求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型； 2、 对所选码型的电波波形要求，期望电波波形适宜于在信道中传输。
前一问题称为传输码型的选择；后一问题称为基带脉冲的选择。这是两个既有独立性又有相互联系的问题，也是基带传输原理中十分重要的两个问题。
传输码（传输码又称为线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具有以下要紧特性：
1、 能从其相应的基带信号中获取按时信息；
2、 相应的基带信号无直流成份和只有很小的低频成份； 3、 不受信息源统计特性的阻碍，即能适应于信息源的转变； 4、 尽可能地提高传输码型的传输效率； 5、 具有内在的检错能力，等等。
知足或部份知足以上特性的传输码型种类繁多，要紧有：CMI码、AMI、HDB3等等，下面将要紧介绍CMI码。
依照CCITT建议，在程控数字互换机中CMI码一样作为PCM四次群数字中继接口的码型。 在CMI码模块中，完成CMI的编码与解码功能。 CMI编码规那么见表4.2.1所示：
表4.2.1 CMI的编码规那么
输入码字 0 1 编码结果 01 00/11交替表示 因此在CMI编码中，输入码字0直接输出01码型，较为简单。关于输入为1的码字，其输出CMI码字存在两种结果00或11码，因此对输入1的状态必需经历。同时，编码后的速度增加一倍，因此整形输出必需有2倍的输入码流时钟。在那个地址CMI码的第一名称之为CMI码的高位，第二位称之为CMI码的低位。
在CMI解码端，存在同步和不同步两种状态，因此需进行同步。同步进程的设计可依照码字的状态进行：因为在输入码字中不存在10码型，若是显现10码，那么必需调整同步状态。在该功能模块中，能够观测到CMI在译码进程中的同步进程。CMI码具有如下特点：
1、不存在直流分量；
2、在CMI码流中，具有很强的时钟分量，有利于在接收端对时钟信号进行恢复；
3、具有检错能力，这是因为1码用00或11表示，而0码用01码表示，因此在CMI码流中不存在10码，且无00与11码组持续显现，那个特点可用于检测CMI的部份错码。 CMI编码模块组成框图如图4.2.1所示。
CMI编码器由：1码编码器、0码编码器、输出选择器组成。
1、1编码器：因为在CMI编码规那么中，要求在输入码为1时，交替显现00、11码，因此在电路中必需设置一状态来确认上一次输入比特为1时的编码状态。这一机制是通过一个D触发器来实现，每次当输入码流中显现1码时，D触发器进行一次状态翻转，从而完成对1码编码状态的经历（1状态经历）。同时，D触发器的Q输出端也将作为输入比特为1时的编码输出（测试点TPX03）。 2、0编码器：当输入码流为0时，那么以时钟信号输出做01码。
3、输出选择器：由输入码流缓冲器的输出Q用于选择是1编码器输出仍是0编码器输出。 输入码通过编码以后在测试点TPX05上可测量出CMI的编码输出结果。
M序列产生器：M序列产生器输出受码型选择跳线开关KX02操纵，产生不同的特
TPX01 输入数据 TPX03 1状态记忆 随机序列产生器 TPX05 输入缓冲 Dt 数据输入 M 256KHz输入时钟 TPX02 M序列产生器 错码发生器 KX01 跳线器 1状态记忆 数据开关 1-2 数据开关 KX04 跳线器 输出数据 TPX06 2-3 错码指示 M_1 跳线器 M_2 KX02 E_EN 跳线器 NO_E 512KHz输出时钟 TPX04 KX03 图4.2.1 CMI编码模块组成框图 殊码序列
（111100010011010或1110010）。当输入数据选择跳线开关KX01设置在M位置时（右端），CMI编码器输入为M序列产生器输出数据，现在能够用示波器观测CMI编码输出信号，验证CMI编码规那么。
错码发生器：为验证CMI编译码器系统具有检测错码能力，可在CMI编码器中人为插入错码。将KX03设置在E_EN位置时（左端），插入错码，不然设置在NO_N位置（右端）时，无错码插入。
随机序列产生器：为观测CMI译码器的失步功能，能够产生随机数据送入CMI译码器，使其无法同步。先将输入数据选择跳线开关KX01设置在Dt位置（左端），再将跳线开关KX04设置在2_3位置（右端），CMI编码器将选择随机信号序列数据输出。正常工作时，跳线开关KX04设置在1_2位置（左端）。
在该模块中，测试点的安排如下： 1、TPX01：输入数据（256Kbps） 2、TPX02：输入时钟（256KHz）
3、TPX03：1状态经历输出 4、TPX04：输出时钟（512KHz） 5、TPX05：CMI编码输出（512Kbps） 6、TPX06：加错输出指示
TPY01 串并变换 TPY07 CMI译码模块组成框图如图4.2.2所示。
输入数据 512Kbps TPY02 输入时钟 512KHz TPY04 扣脉冲 扣脉冲 CMI 译码 TPY06 解码输出 256Kbps 输出时钟 512Kbps 同步检测 TPY05 TPY03 错码检出指示 调整观测时间 图4.2.2 CMI译码模块组成框图
CMI译码电路由串并变换器、译码器、同步检测器、扣脉冲电路等电路组成。
1、 串并变换器：输入的512Kbps的CMI码流第一送入一个串并变换器，在时钟的作用将CMI的编码码字
的高位与低位码子分路输出。
2、 CMI译码器：当CMI码的高位与低位通过异或门实现CMI码的译码。由于电路中的时延存在不同，输
出端可能存在毛刺，又进行输出整形。译码以后的结果可在TPY07上测量出来，其与TPX01的波形应一致，仅存在必然的时延。
3、 同步检测器：依照CMI编码的原理，CMI码同步时可不能显现10码字（不考虑信道传输错码）；若是
CMI码没有同步好（即CMI的高位与低位显现错锁），将显现多组10码字，现在将不正确译码。同步检测器的原理是：当在一按时刻内（1024bit），如显现多组10码字那么以为CMI译码器未同步。现在同步检测电路输出一个操纵信号到扣脉冲电路扣除一个时钟，调整1bit时延，使CMI译码器同步。CMI译码器在检测到
10
码字时，将输犯错码指示（TPY05）。
4、 测试点TPY03是调整观测时刻（1024bit的周期）。 在该模块中，测试点的安排如下：
1、 TPY01：CMI编码输入数据 2、 TPY02：512KHz输入时钟
3、 TPY03：调整观测时刻（1024bit的周期） 4、 TPY04：扣脉冲指示 5、 TPY05：错码输出指示 6、 TPY06：256KHz时钟输出
7、 TPY07：CMI译码数据输出
二、实验仪器
1、 JH5001通信原理综合实验系统 2、 20MHz双踪示波器
一台 一台
三、实验目的
1、 把握CMI码的编码规那么 2、 熟悉CMI编译码系统的特性
四、实验内容
第一将输入信号选择跳线开关KX01设置在M位置（右端）；加错使能跳线开关KX03设置在无错NO_E位置（右端）；m序列码型选择开关KX02设置在2_3位置（右端），产生7位周期m序列；将输出数据选择开关KX04设置在1_2位置，选择CMI编码数据输出。
1. CMI码编码规那么测试
（1） 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，认真调整示波器同步。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。依照观测结果，分析编码输出数据是不是与编码理论一致。(实验结果如图）
（2） 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。(实验结果如图）
2. 1码状态经历测量
（1） 用示波器同时观测CMI编码器输入数据（TPX01）和1码状态经历输出（TPX03）。观测时用TPX01
同步，认真调整示波器同步。画下一个m序列周期输入数据和对应1码状态经历输出数据波形。依照观测结果，分析是不是符合彼此关系。(实验结果如图）
（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。(实验结果如图）
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译码器可否正常译码，二者波形除时延外应一一对应。(实验结果如图）
4. CMI码编码加错波形观测
跳线开关KX03是加错操纵开关，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按时刻插入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。(实验结果如图）
5. CMI码检错功能测试
第一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。(实验结果如
图）
（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）实验。观测测量结果有何转变。(实验结果如图）
（3） 关机5秒钟后再开机，重复（2）实验。认真观测测试结果有何转变（注：能够重复多测试几回——
关机后再开机）。(实验结果如图）
6. CMI译码同步观测
CMI译码器是不是同步能够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，错码将持续的检测出。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。(实验结果如图）
（2） 将KX04设置在1_2位置，检测错码检测点波形应立刻同步。(实验结果如图）
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，说明具有丰硕的时钟信息。(实验结果如图）
（2） 测量CMI译码输出数据是不是与发端一致。(实验结果如图）
五、实验小结
通过本次实验温习与巩固了上学期所学的有关CMI码的相关知识如(1)、CMI码的编码规那么和CMI编译码系统的特性：CMI编码中，输入码字0直接输出01码型，较为简单。关于输入为1的码字，其输出CMI码字存在两种结果00或11码，因此对输入1的状态必需经历。同时，编码后的速度增加一倍，因此整形输出必需有2倍的输入码流时钟。在那个地址CMI码的第一名称之为CMI码的高位，第二位称之为CMI码的低位；(2)、CMI码具有如下特点：不存在直流分量；在CMI码流中，具有很强的时钟分量，有利于在接收端对时钟信号进行恢复；具有检错能力，这是因为1码用00或11表示，而0码用01码表示，因此在CMI码流中不存在10码，且无00与11码组持续显现，那个特点可用于检测CMI的部份错码。
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