通信原理实验指导

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1、通信原理实验指导书实验一脉冲编码调制(PCM)系统实验一、实验目的1．观察PCM编、译码器各点信号波形，加深对PCM系统工作原理的理解。2．了解PCM编、译码专用集成电路组成及工作原理。3．了解PCM编、译码的时序关系。二、实验所用仪器1．+5V、+l2V、-l2V三路直流稳压电源2．双踪示波器3．通信原理实验箱4．信号发生器三、实验原理1．PCM系统工作原理脉冲编码调制是把模拟信号数字化传输的基本方法之一，它通过抽样、量化和编码，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，然后在信道中进行传输。接收机将收到的数字信号经再生、译码、平滑后恢复出原始的模拟信号。

2、PCM系统的组成如图1-1所示。话音输入低通滤波抽样量化编码话音输出低通滤波解调解码信道再生图1-1PCM原理框图话音信号先经过防混叠低通滤波器，得到限带信号（300Hz～3400Hz），进行脉冲抽样，变成8KHz重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅PAM信号），然后将幅度连续的PAM信号用“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码，转换成二进制码。对于电话，CCITT（国际电话与电报顾问委员会InternationalTelephoneandTelegraphConsultativeCommittee）规定抽样率为8KHz，每抽样值编8位码，即共有28=256个量化值，因而

3、每话路PCM编码后的标准数码率是64kb/s。2．单片PCM编译码器TP3067介绍本实验系统选择了TP3067芯片作为PCM编译码器，它把编译码器（Codec）和滤波器(Filter)集成在一个芯片上，它的内部结构方框图见图1-2，外部引脚排列见图1-3，引脚说明见表1-1。它的外部接口可分两部分:一部分是模拟接口电路，它与编译码器中的Filter发生联系，这一部分可控制模拟信号的放大倍数，另一部分是与处理系统和交换网络的数字接口，它与编译码器中的Codec发生联系，通过这些数字接口线来实现对编译码器的控制。图1-2TP3067内部结构框图图1-3TP3067管脚排列图表1-1：引脚

4、说明引脚号符号功能1VPO+接收功率放大器非倒相输出2GNDA模拟地3VPO-接收功率放大器倒相输出4VPI接收功率放大器倒相输入5VFRO接收滤波器的模拟输出6VCC正电源引脚，Vcc=+5V±5℅7FSR接收的帧同步脉冲，它启动BCLKR，于是PCM数据移入Dr，FSR为8KHz脉冲序列。8Dr接收帧数据输入，PCM数据随着FSR前沿移入Dr。9BCLKRCLKSEL在FSR的前沿后把数据移入Dr的位时钟，其频率可从64KHz到2.048MHz。另一方面它也可能是一个逻辑输入，以此为在同步模式中的主时钟选择频率1.536MHz/1.544MHz或2.048MHz。BCLKR用在发

5、送和接收两个方向。10MCLKR/PDN接收主时钟。其频率可以为1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz。它允许与MCLKx异步，但为了获得最佳性能应当与MCLKx同步，当MCLKR连续联在低电位时，MCLKx被选用为所有内部定时，当MCLKR连续工作在高电位时，器件就处于掉电模式。11MCLKx发送主时钟，其频率可以是1.536MHz，1.544MHz或2.048MHz，它允许与MCLKR异步，同步工作能实现最佳性能。12BCLKx把PCM数据从Dx上移出的位时钟，其频率可从64KHz变至2.048MHz，但必须与MCLKx同步。13Dx由FSx启动的三态PCM数据输出1

6、4FSx发送帧同步脉冲输入，它启动BCLKx，并使Dx上PCM数据移出。15TSx开漏输出，在编码器时隙内为低电平脉冲。16ANLB模拟环回路控制输入，在正常工作时必须置为逻辑“0”，当拉到逻辑“1”时，发送滤波器和发送前置放大器输出的连接线被断开，而改为和接收功率放大器的VPO+输出连接。17GSx发送输入放大器的模拟输出。用来在外部调节增益。18VFxI-发送输入放大器的倒相输入。19VFxI+发送输入放大器的非倒相输入。20VBB负电源引脚，VBB=-5V±5℅3．实验系统工作原理实验PCM系统的完整电路如图1-6所示。图中发送通道和接收通道的电路见图1-4和图1-5。图1-5接

7、收通道图1-4发送通道图1-7PCM系统总电路图编译码器的工作是由时序电路控制的。在编码电路中，进行取样、量化、编码，译码电路经过译码低通、放大后输出模拟信号，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。如果同时有多路信号时分复用，则需要多个单路编译码器协同工作。单路编译码器变换后的8位PCM码字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