实验四pcm编解码实验

《实验四pcm编解码实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、实猃四PM鐫、解裼实猞一、实验目的1.了解PCM编译码的基本工作原理及实现过程。2.了解语音信号数字化技术的主要技术指标，学习并掌握相应的测试方法。二、实验内容1.信号源实验1）取样脉冲、定时时钟实验2）同步测试信号源实验2.PCM单路编码实验1）极性码编码实验2）段内电平码编码实验3）段落码编码实验3.PCM单路编、译码实验三、基本原理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

2、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，人的语咅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—50dB，又要考虑到在小信号时有足够好的通话质量，则至少耑要11位至12位的线性编码。通常，一路信号的抽样频率为8kHz。PAM语音信号PCMI

3、IIIIIII!这样，当采用线性编码时传输一路PCM符号约需lOOkbit/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图1•1PCM系统®理框图性，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P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

4、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。二相邻段落的分层按步阶1/2递减分段，而每个段落内的分层都是均匀的。模拟信号经分段分层处理后被编成二进制码组，码组的形式为折S二进制。在A律13折线的编码方式中，国际标准规定最大14:化输人为2048个垃化单位，各段S:化间隔A=A2=1,A3=2,A8=64。由于采用非线性编码，码组屮每位电平码的权重是变化的。以上编码规律可用表1.1、表1.2详细说明。这里对应模拟信号为正值的情况，若输入为负,则PCM码字的最高位“符号位”由“1”改为“0”，其他规律不变。表(1-1〉

5、码位安抒极性码幅度码段落码段内码aia2333435a63738al=1,正ai=0,负表1一2A律13折线幅度码与其对应电平虽化段序兮i=1〜8电平范围(A)段落码aza3a4段落起始电平iBi(A)量化间隔Ai(A)段内码对应权值(A〉B5B6B7B8R1024-2048i11102464512256128647512-1024i105123225612864326256-512l01256161286432165128-256l0012886432168464-128011644321684332-6401032216842216-320011

6、61842110-16000184211.逐次反馈比较编码所谓编码就是将抽样后的样值信号变换成二进码序列的方法，用的最多的是逐次反馈编码方案。阁1.4是逐次反馈编码方框图。Dir//A雜号反锁码a2^a7DiDsPCM码出M2串/【M3并变换记忆<——D8本地解码器图1.4逐次反馈比较编码方框图编码的工作原理与天平称量物体重量的方法相似。（1）判定值（权值）的提供与编码方法逐次反馈编码相当于天平称物，要提供一套大小不同的判定侪（砝码）来作标准权位。当称量（比较）一次后，如果物体重量（相当于信号的抽样值）重于砝码（相当于设备中提供的判定值）吋，下一次称

7、量需保留原砝码外再增加一个砝码（换一个较大的判定值），反之若发现物体重量轻于砝码重量时，则耑更换一个较小的砝码，逐次反馈比较编码方式就是仿此概念而來的。确定A律13折线8位码的判定值的方法是.•极性码的判决不需要判定值（严格讲，其判定值为零），它根据输入信号（电流值0的极性来决定。即/、.20吋，a="t码，八

8、、136、144248共16种第6段256、272、288496共16种第7段512、544、576992共