实验五
- 格式：doc
- 大小：1.52 MB
- 文档页数：4
南昌大学实验报告(通信原理)
学生姓名：游水根学号：6100210237 专业班级：通信102班
实验类型：□ 验证□ 综合□ 设计□ 创新实验日期：2013.5.8 实验成绩：
实验五PCM 编码、译码原理实训
—、实验目的
1、加深对PCM 编码过程的理解；
2、熟悉PCM 编、译码专用集成芯片的功能和使用方法；
3、了解PCM 系统的工作过程；
4、了解帧同步信号的时序状态关系；
5、掌握时分多路复用的工作过程；
6、用同步正弦波信号观察PCM 八比特编码的实验。
图1 PCM 编译码模块
二、实验电路工作原理
脉冲调制就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。
脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样，量化、编码的过程。
所谓抽样，就是在抽样脉冲来到的时刻提取对模拟信号在该时刻的瞬时值，抽样把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
抽样速率的下限是由抽样定理确定的。
在该实验中，抽样速率采用8Kbit/s。
所谓量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。
一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。
所谓编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。
然而，实际上量化是在编码过程中同时完成的，故编码过程也称为模/数变换，可记作
A/D。
图2 PCM 原理框图
PCM 编译码电路主要由芯片U401 及外围电路构成。
每个TP3067 芯片U401含有一路PCM 编码器和一路PCM 译码器。
模拟信号经过编译码器时，在编码电路中，它要经过取样、量化、编码；PCM 码被接收到译码电路后经过译码、低通滤波、放大，最后输出模拟信号，把这两部分集成在一个芯片上就是一个单路编译码器，它只能为一个用户服务，即在同一时刻只能为一个用户进行A/D及D/A 变换。
图3 A/D 及D/A 电路框图
三、实验内容
1、用同步正弦波信号观察PCM 八比特编码的实验；
2、脉冲编码调制（PCM）及系统实验；
3、PCM 八比特编码时分复用输出波形观察测量实验。
四、实验步骤及注意事项
图4 PCM 编译码模块连接方式
1、打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮；
2、编码部分：SP401 接入模拟信号，输入正弦波信号；
SP405 接入2048KHz 主时钟信号；
SP406 接入8KHz 脉冲信号；
SP407 接入可选发码时钟，有64K、512K、2048K 三种频率。
3、译码部分：SP408 接入8KHz 脉冲信号；
SP409 接入可选发码时钟，有64K、512K、2048K 三种频率。
4、连接SP402、SP403 两点，测试译码输出电路各点波形，在TP404能观察到稳定的正弦输出信号。
用音乐信号源取代函数信号发生器测试各点。
5、用连接线将译码输出信号由SP404 引出，接入到功放模块SP207“喇叭输入”
接口；
6、改变输入的模拟信号，选择不同的编译码时隙和线路时钟，测量各点波形。
五、测量点说明
TP401：该点为输入的音频信号，用连接线连接模拟信号源与TP401，若幅度过大，则被限幅电路限幅成方波，因此信号波形幅度尽量小一些。
方法是：
改变相应信号源的幅度大小，建议采用同步正弦波作为输入信号；
TP402：PCM 编码输出的数字信号波；
TP403：PCM 译码系统接收输入的数字信号，波形同TP402；
TP404：为PCM 译码输出的模拟信号，波形应与TP401 同；
TP405：接入主时钟2048KHz 方波；
TP406：收时序频率为8KHz 的帧同步信号（矩形窄脉冲）；
TP407：PCM 编码时钟信号，有64K、512K、2048KHz 三种频率可选；
TP408：发时序频率为8KHz 的帧同步信号（矩形窄脉冲）；
TP404 ：PCM 译码时钟信号，有64K 、512K 、2048KHz 三种频率可选。
图5 时分多路复用波形分析示意图
六、实验现象及结果记录
利用示波器观察实验电路上各测量点的波形，可以得到如下图6所示PCM编码输出,译码输出波形。
图6 PCM 编码输出,译码输出波形
七、实验应用举例
PCM 编码调制应用的很多，如大容量长途电话就广泛采用PCM 编码。
八、实验心得体会
通过本次实验的学习，加深了对PCM 编码过程的理解，熟悉了PCM 编、译码专用集成芯片的功能和使用方法，了解了PCM 系统的工作过程，了解了帧同步信号的时序状态关系，掌握了时分多路复用的工作过程。
本实验的学习巩固了通信原理中关于PCM 编码、译码的相关理论，为后续的实验奠定了基础。
