13实验十三 pcm编译码实验

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1、LOGO通信原理实验之脉冲编码编译码实验ftp://cie.guet.edu.cn/用户上传区/电子课件上传区/通信原理A实验课件实验目的�通过脉冲编码调制与解调系统实验，加深理解脉冲编码调制与解调技术的特点。�熟悉PCM编、译码专用集成芯片的功能和使用方法。�掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。�了解PCM系统的工作过程。�了解PCM系统全双工通话工作过程。实验预习要求�复习《通信原理》教材中关于脉冲编码调制PCM原理的有关章节，然后，再阅读本实验内容。�明确实验任务：要明确实验中需要测量哪些数据。�清楚实验原理：要

2、理解实验基本原理。�了解实验仪器：要初步了解实验仪器，通过预习知道需要使用哪些仪器，并对仪器的相关知识进行初步学习，特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。实验仪器�信号源模块一块�终端模块一块�双踪示波器一台�频率计一台�四路直流稳压源一台�音频信号发生器一台�PCM编译码及全双工数字基带通信系统实验模块一块�失真度测量仪一台（选做时用）实验原理�模拟信号进行抽样后，其抽样值还是随信号幅度连续变化的，当这些连续变化的抽样值通过有噪声的信道传输时，接收端就不能对所发送的抽样准确地估值。如果发送端用预先规定的有限个电平来表示抽样值，且电平间隔比

3、干扰噪声大，则接收端将有可能对所发送的抽样准确地估值，从而有可能消除随机噪声的影响。�脉冲编码调制（PCM）简称为脉码调制，它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。脉码调制的过程下图所示。PCM调制过程图PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程�抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号；�量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散、幅度离散的数字信号；�编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。国际标准化的PCM码组（电话语音）是用八位码组代表一个抽样值。�编码后的PCM码组，经数字信道传输，在接收端，用二

4、进制码组重建模拟信号，在解调过程中，一般采用抽样保持电路。预滤波是为了把原始语音信号的频带限制在300Hz～3400Hz左右，所以预滤波会引入一定的频带失真。�在整个PCM系统中，重建信号的失真主要来源于量化以及信道传输误码。通常，用信噪比S/N来表示。均匀量化和非均匀量化�均匀量化的主要缺点是，无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。因此，当信号较小时，则信号量化噪声功率比也就很小，这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。通常，把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围，可见，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制

5、。为了克服这个缺点，实际中，往往采用非均匀量化。�非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。编码�所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码和译码与差

6、错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。�在现有的编码方法中，若按编码的速度来分，大致可分为两大类：低速编码和高速编码。通信中一般都采用第二类。编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠级联型、混合型。本实验模块中的编码芯片TP3067采用的是逐次比较型。实验内容和步骤不接正弦信号输入时，测量编码输出点T12或T13的波形，最好与时钟T7对比。码子为11010101或者是01010101。因为TP3067采用的是A律并带有偶位取反的编码方法。码子；11010101译码前与译码后的信号观察译码器输出的模拟信号，先将T12(编

7、码器A码出)和T10(译码器A码入)连接，观察记录编码器之前的模拟信号P19(2K正弦信号)与译码器输出的模拟信号T8(译码音频监视)变化情况。上为：2KHz正弦波信号下为：译码输出后的信号放大后为锯齿波形观察四个抽样点一个探头接8K时钟信号（T7），另一个接2K的正弦信号（T26）。一个正弦波的周期有四个抽样脉冲。四个抽样点量化后的编码�探头接8K时钟信号（T7），另一个接编码器输出端（T12或T13），调整示波器的（Time/Div）按钮。通过上下（参考图）对比可发现抽样点量化后的编码值除了极性码不同，但绝对值相同。码子：00100101码子

8、：00100111码子：10100101码子：10100111时隙脉冲宽度测量先调示波器的OFF按钮和再调TCK/C2和FUNCTION