实验二-PCM编解码单路多路实验.doc.docVIP

电子科技大学中山学院电子工程系 学生实验报告 课程名称 通信原理实验 实验名称 实验二- PCM编解码单路多路实验 班级，分组 14无线技术 实验时间 2016年11月21日 姓名，学号 指导教师 何志红 报 告 内 容 一、实验目的 实验原理和电路说明模拟信号数字化可以用数种方式实现。脉冲编码调制(PCM)技术在数字通信系统中得到了广泛的应用。脉冲编码调制系统的原理方框图如图1.1所示。模拟信号经滤波后频带受到了限制。限带信号被抽样后形成PAM信号。PAM信号在时间上是离散化的，但是幅度取值却是连续变化的。编码器将PAM信号规定为有限种取值，然后把每个取值用二进制码组表示并传送出去。接收端收到二进制编码信号后经译码还原为PAM信号，再经滤波器恢复为模拟信号。经理论分析可知，人的语音信号的幅度概率密度为拉普拉斯分布。这是一种负指数分布，小幅度时概率密度大，而大幅度时概率密度小。因此，语言编码必须设法提高小信号时的信噪比。如果既要考虑到语音信号的幅度变化范围约有40一5OdB，又要考虑到在小信号时有足够好的通话质量，则至少需要11位至12位的线性编码。通常，一路信号的抽样频率为8kHz。这样，当采用线性编码时传输一路PCM符号约需1OOkbit/s的传信率。但是非线性编码却可以用7位至8位的编码使通话质量令人满意，而相应的一路PCM信号的传信率为64kbit/s。因此实用的PCM编译码器都是非线性的。 非线性编码器具有特定的压缩特性，这种特性是为了使编码结果与信号幅度相匹配，以最大限度地减小量化噪声功率。目前得到广泛使用的是两种对数形式的压缩特性，即A 和μ律对数线近似。这两种体制均己成为国际建议。实验选用的集成化PCM编译码器CC2914片具有13折线逼近的对数压缩特性。编码器与译码器的压缩特性如图1.2和图1.3所示。图1.2中，每一个折线段各自被划分为16个分层电平。二相段落的分层按步阶1/2递减分段，而每个段落内的分层都是均匀的。 时分复用 在时分多路通信系统中各路信号占据了不同的时间间隔，为了在接收时能正确地区分各路信号的顺序，必须传送同步信号。此外，由于通信的需要还必须传送一些控制信号。这些辅助信号也要占据一定的时间间隔。所有的信号按一定的格局在时间上排列起来形成特定的数码结构。 32路基群的数码结构简单示意图如图1.10所示。发端定时脉冲波形图如图1.11，标准电话信号的频带为300~3400Hz，抽样频率为8000Hz，因此每隔1/8000s(125us)送一个抽样值。把125us称为一帧。一帧由32个时间间隔(路时隙)组成。将每个路时隙从0到31序编号，分别记作，其中至和至这30路时隙用来传送30路电话信号。TS0分配给帧同步，专用于传送控制信号。每路时隙包含8位码，占时3.9lus，每位码占488ns，一帧共含256个码元。帧同步码组0011011，它是每隔一帧插入的固定码组，接收端识别出帧同步码组后即可建立确定的路序。 集中编码方式PCM30/32方框图如图1.12。 图1.11 PCM30/32发端定时脉冲时间波形图 三、实验内容和数据记录 准备工作： 1、按实验板上所标的电源电压开机，调准所需电压，然后关机； 2、把实验板电源连接线接好；示波器探头1：10，严禁1：1。 3、开机注意观察电流表 正电流 ＋I180mA ， 负电流 －I60mA 若与上述电流差距太大，要迅速关机，检查电源线有无接错或其它原因。 (一) 时钟部分 1. 用示波器线接，测量晶振波形。线接测量位定时波形应为对称方波。 2. 用频率计测量晶振频率和测量位定时频率应分别为4.096MHz和2.048MHz。 3. 用示波器线接，线接测量其波形均应为窄脉冲系列。用频率计测量、两点频率都应为8KHz, 、两点信号相位差别180o。是多路编码的取样脉冲，是多路编码的信铃时隙。 (二) 同步测试信号源部分 开关位置，接触3.4 1. 示波器接测量应为正弦波，用频率计测量其频率应为2KHz。信号是专门为实验设计的同步测试信号源。请注意的峰―峰值应小于，否则有可能损坏IC2914。 2. 测波形、调整, 为连续可变的正弦波。然后用毫伏表测量的幅度，应调整到刚好为1000Mv(有效值)。 3. 示波器线接,线接, 4个取样脉冲(单路工作取样脉冲)。有两个对准正弦波峰顶。另两个对准正弦波信号过零点。如果不在此位置上，可调整。一般由指导老师调整，建议学生不要调整。并作好记录。 (三) PCM单路编，译码实验 开关位置 接3、4，即选同步测试信号源2KH　；接2、3 即选择单路编码工作状态 接1、3 即功放输出接假负载 1. 示波器线接,线接，示波器工作方式(MODE)开关置Chop(断续)位置。在低电位期间