4.时分多路复用PCM_标准实验报告

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1、实验十三时分多路复用PCM实验【实验内容】1．脉冲编码调制（PCM）及系统实验2．PCM编码时分多路复用时序分析实验【实验目的】1．加深对PCM编码过程的理解。2．掌握时分多路复用的工作过程。3．了解PCM系统的工作过程。【实验环境】1．分组实验：两人一组或单人2．设备：通信实验箱，数字存储示波器【实验原理】1.PCM基本工作原理脉冲编码调制（PCM）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。脉冲编码调制包括三个步骤，对模拟信号先抽样，再对样值幅度量化、编码的过程。抽样：要使模拟信号数字化并实现时分多路复用，首先要在

2、时间上对模拟信号进行离散化处理，这一过程叫抽样。所谓抽样就是每隔一定的时间间隔T，抽取话音信号的一个瞬时幅度值(抽样值)，抽样后所得出的一系列在时间上离散的抽样值称为样值序列。抽样后的样值序列在时间上是离散的，可进行时分多路复用，也可将各个抽样值经过量化、编码变换成二进制数字信号。量化：抽样把模拟信号变成了时间上离散的脉冲信号，但脉冲的幅度仍然是模拟的，还必须进行离散化处理，才能最终用数码来表示。这就要对幅值进行舍零取整的处理，这个过程称为量化。量化有均匀量化和非均匀量化。采用均匀间隔量化级进行量化的方法称为均匀量化或线性量化，这种量化方式会造成大信号时信噪比

3、有余而小信号时信噪比不足的缺点。如果使小信号时量化级间宽度小些41，而大信号时量化级间宽度大些，就可以使小信号时和大信号时的信噪比趋于一致。这种非均匀量化级的安排称为非均匀量化或非线性量化。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A律13折线压扩特性。采用13折线压扩特性后小信号时量化信噪比的改善量可达24dB，而这是靠牺牲大信号量化信噪比(亏损12dB)换来的。A律和μ律的压扩特性如下图所示:编码：抽样、量化后的信号还不是数字信号，需要把它转换成数字编码脉冲，这一过程称为编码。最简单的编码方式是二进制编码。具体说

4、来，就是用n比特二进制码来表示已经量化了的样值，每个二进制数对应一个量化值，然后把它们排列，得到由二值脉冲组成的数字信息流。采用A律和μ律的编码方式如下图所示:PCM的原理如下图所示：41发送放大抽样量化编码信道解码再生解调低通滤波1.PCM编译码电路TP3067简介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，如图A所示。到底在什么时候被取样，在什么时序输出PCM码则由A→D控制来决定，同样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

5、只能为一个用户进行AD及DA变换。编码器把模拟信号变换成数字信号的规律一般有二种，一种是μ律十五折线变换法，它一般用在PCM24路系统中，另一种是A律十三折线非线性交换法，它一般应用于PCM3032路系统中，这是一种比较常用的变换法.模拟信号经取样后就进行A律十三折线变换，最后变成8位PCM码，在单路编译码器中，经变换后的PCM码是在一个时隙中被发送出去，这个时序号是由A→D控制电路来决定的，而在其它时隙时编码器是没有输出的，即对一个单路编译码器来说，它在一个PCM帧里只在一个由它自己的A→D控制电路决定的时隙里输8位PCM码，同样在一个PCM帧里，它的

6、译码电路也只能在一个由它自己的D--A控制电路决定的时序里，从外部接收8位PCM码。其实单路编译码器的发送时序和接收时序还是可由外部电路来控制的，编译码器的发送时序由A→D控制电路来控制。我们定义为FSx和FSr，要求FSx和FSr是周期性的，并且它的周期和PCM的周期要相同，都为125μS，这样，每来一个FSx，其Codec就输出一个PCM码，每来一个FSr，其Codec就从外部输入一个PCM码。图B是PCM的译码电路方框图，工作过程同图A相反。41图A图B实验中我们要用到的编译码器电路和各种滤波器集成在一个芯片上TP3067。结构和管脚排列如下图所示。4

7、1引脚符号及功能:符号功能VPO+接收功率放大器的同相输出GNDA模拟地，所有信号均以该引脚为参考点VPO-接收功率放大器的倒相输出VPI接收功率放大器的倒相输入VFRO接收滤波器的模拟输出VCC正电源引脚，VCC=+5V±5%FSR接收真同步脉冲，FSR为8kHz脉冲序列DR接收真数据输入，PCM数据随着FSR前沿移入DRBCLKRCLKSEL在FSR的前沿后把数据移入DR的位时钟，其频率可从64kHz至2.48kHz.MCLKR、PDN接收主时钟，其频率可以为1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz.MCLKX发送主时钟，其频率可以是1.53

8、6MHz，1.544MHz或2.048