子模块二__实训项目：PCM与ADPCM语音压缩编码

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1、现代移动通信技术基础移动通信系张敏2模块一基础知识模块模块二天线与无线电波传播模块模块三无线组网技术模块模块四信源编码与信道编码模块模块五数字调制技术模块模块六扩频通信与码分多址技术模块模块七移动通信特有的交换技术模块模块八抗干扰和衰落通信模块课程目录3模块四信源编码与信道编码模块子模块一信源编码子模块二实训项目：PCM与ADPCM语音压缩编码子模块三信道编码子模块四实训项目：分组码＋交织与解分组码＋解交织4实训项目：PCM与ADPCM语音压缩编码一、实验目的二、实验仪器三、实验原理四、实验步骤五、实验报告

2、5一、实验目的一、实验目的1、了解PCM的基本原理和方法；2、了解ADPCM的基本原理；3、了解语音压缩编码的基本原理和过程。6实训项目：PCM与ADPCM语音压缩编码一、实验目的二、实验仪器三、实验原理四、实验步骤五、实验报告7二、实验仪器二、实验仪器1、移动通信实验箱一台；2、台式计算机一台。8实训项目：PCM与ADPCM语音压缩编码一、实验目的二、实验仪器三、实验原理四、实验步骤五、实验报告9三、实验原理三、实验原理目前国际上普遍采用容易实现的A律13折线压扩特性和μ律15折线的压扩特性。我国规定采用

3、A律13折线压扩特性。本实验中的PCM采用的是A律13折线PCM。由预备知识可知，A率对数压缩特性定义为：在CCITT建议中，A=87.56。在具体实现时压缩曲线c(x)用13段折线来近似，量化电平数L=256，即编码位数R=8。因为对语音的采样频率为8kHz，这样，A率13折线的PCM输出数据流速率为64kb/s。10三、实验原理下图为A律13折线的压缩示意图：11三、实验原理负电平部分的压扩特性和正电平部分的压扩特性是对称的，所以上图只画出了正电平压扩特性。这种量化方式相比于线性量化，当信号为小信号时，

4、其信噪比较高（尤其是语音信号）。从图上可以看到，整个归一化电平区间被分为8个小区间，每个区间的斜率和起点电平如表三所示。折线段落12345678斜率161684211/21/4区间起点01/1281/641/321/161/81/41/2可见，8比特的码位安排：编码的第一位C1为极性码，正电平为1，负电平为0。C2～C4为段落码，表示信号绝对值处在哪个段落，3位码的8种可能状态分别代表8个段落的起点电平。C5～C8为段内码，段内码共4位，并且段内采用均匀量化的方式，故共有24＝16个均匀量化级。12三、实验

5、原理正电平部分的第一段和第二段的斜率都是16，负电平部分的第一段和第二段的斜率也都是16，所以本来划分的16折线段实际为13折线段。PCM编码对一个采样值量化编码后得到的是8比特的编码，图4-11是这8比特的码位安排。13三、实验原理但因段落长度不等，故不同段落间的量化级是非均匀的。小信号时，段落短，量化间隔小；反之，量化间隔大。13折线中的第一、二段最短，只有归一化的1/128，再将它等分16小段，每一小段长度为。这是最小的量化级间隔，它仅有输入信号归一化值的1/2048，记为Δ，代表一个量化单位。第八段

6、最长，它是归一化值的1/2，将它等分16小段后，每一小段归一化长度为，相当于64个最小量化间隔，记为64Δ。其余各段的最小量化间隔的计算以此类推。14表四13折线PCM参数段落序号电平范围段落码段落起始电平量化间隔段内码对应权值81024~2048111102464512256128647512~10241105123225612864326256~512101256161286432165128~25610012886432168464~128011644321684332~640103221684221

7、6~32001161842110~1600001842115三、实验原理此外，4位段内编码可以采用自然二进制编码，也可以采用格雷码或折叠二进制码。本次实验分为两个部分。一部分是对一正弦信号进行A律13折线PCM编码的演示，另一部分是通过麦克风录制语音并延时回放，从主观感觉PCM，32kADPCM，16kADPCM的效果。本实验中，我们采用了Motorola的MC145540芯片来实现64KA律PCM编码、32KADPCM和16KADPCM编码。在实验箱上，与之相关的硬件测试点包括PCMCLK,PCMFSR,

8、PCMTX,PCMRX，见下图示（右下角）。16图4-12MC145540芯片相关测试点位置与MC145540的工作方式、时序图等相关信息，请参考MC145540的数据手册。17实训项目：PCM与ADPCM语音压缩编码一、实验目的二、实验仪器三、实验原理四、实验步骤五、实验报告18四、实验步骤四、实验步骤1、通过串行口将实验箱和电脑连接，给实验箱上电。将与实验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。在主界面上双击“传统