实验二PCMADPCM编译码器系统.docVIP

实验二 PCM编译码器系统 一、实验原理 PCM编译码器模块电路工作原理与ADPCM编译码器模块电路完全一样（参见实验系统概述2.5节ADPCM编译码模块）。PCM编译码模块中的各跳线功能以及各测试点的定义与ADPCM编译码模块相同。 该单元的电路框图见图4.1。 二、实验仪器 ZH5001通信原理综合实验系统 一台 20MHz双踪示波器 一台 函数信号发生器 一台 三、实验目的 了解语音编码的工作原理，验证PCM编译码原理； 熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系； 了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用； 熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法. 四、回答预习问题 提前预习ADPCM编译码模块、交换接续控制模块的电路工作原理和跳线开关设置。 简述PCM编码调制的原理（抽样、量化、编码的过程）。 由于分成128个量化级，故有7位二进制码（27＝128），又因为Y轴有正值和负值之分，需加一位极性码，故共有8位二进制码。 3 编码（Coding） 量化后的抽样信号在一定的取值范围内仅有有限个可取的样值，且信号正、负幅度分布的对称性使正、负样值的个数相等，正、负向的量化级对称分布。若将有限个量化样值的绝对值从小到大依次排列，并对应地依次赋予一个十进制数字代码（例如，赋予样值0的十进制数字代码为0），在码前以“＋”、“－”号为前缀，来区分样值的正、负，则量化后的抽样信号就转化为按抽样时序排列的一串十进制数字码流，即十进制数字信号。简单高效的数据系统是二进制码系统，因此，应将十进制数字代码变换成二进制编码。根据十进制数字代码的总个数，可以确定所需二进制编码的位数，即字长。这种把量化的抽样信号变换成给定字长的二进制码流的过程称为编码。??? 话音PCM的抽样频率为8kHz，每个量化样值对应一个8位二进制码，故话音数字编码信号的速率为8bits×8kHz＝64kb/s。量化噪声随量化级数的增多和级差的缩小而减小。量化级数增多即样值个数增多，就要求更长的二进制编码。因此，量化噪声随二进制编码的位数增多而减小，即随数字编码信号的速率提高而减小。自然界中的声音非常复杂，波形极其复杂，通常我们采用的是脉冲代码调制编码，即PCM编码。PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。 在实际的PCM设备中，量化和编码是一起进行的。通信中采用高速编码方式。  编码器分为逐次反馈型、折叠级联型和混合型三种，在 PCM-30/32通信设备中通常采用逐次反馈型的编码器。  简述均匀量化和非均匀量化区别。 话音信号的频带范围是多少？CCITT规定的PCM编码的抽样速率、信息传输速率是多少？ 查阅PCM/ADPCM电路工作原理图，分析PCM编译码模块的电路组成，说明集成电路MC145540、TL082、U503的管脚分布和功能，分析电路中所有跳线开关和电位器的功能和作用（K501-K504、K001、W501、W502）。 PCM/ADPCM编译码模块将来自用户接口模块的模拟信号进行PCM/ADPCM编译码，该模块采用MC145540集成电路完成PCM/ADPCM编译码功能。该器件具有多种工作模式和功能，工作前通过显示控制模块将其配置成直接PCM或ADPCM模式（直接将PCM码进行打包传输），使其具有以下功能： 对来自接口模块发支路的模拟信号进行PCM编码输出。 将输入的PCM码字进行译码（即通话对方的PCM码字），并将译码之后的模拟信号送入用户接口模块。 在通信原理实验平台中，两个电话用户接口分别有一个PCM/ADPCM编译码模块。本实验仅以第一路PCM/ADPCM编译码原理进行说明，另一个模块原理与第一路模块相同，不再重述。 PCM编译码器模块电路与ADPCM编译码器模块电路完全一样，由语音编译码集成电路U502（MC145540）、运放U501（TL082）、晶振U503（20.48MHz）及相应的跳线开关、电位器组成。 电路工作原理如下： PCM/ADPCM编译码模块中，由收、发两个支路组成，在发送支路上发送信号经U501A运放后放大后，送入U502的2脚进行PCM/ADPCM编码。编码输出时钟为BCLK（256KHz），编码数据从U502的20脚输出（DT_ADPCM1），FSX为编码抽样时钟（8KHz）。编码之后的数据结果送入后续数据复接模块进行处理，或直接送到对方PCM/ADPCM译码单元。在接收支路中，收数据是来自解数据复接模块的信号（DT_ADPCM_MUX），或是直接来自对方PCM/ADPCM编码单元信号（DT_ADPCM2），在接收帧同步时钟FSX（8KHz）与接收输入时钟BCLK（256KHz）的共同作用下，将接收数据送入U502中进行PCM/ADPC