实验二- PCM编解码单路多路实验

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1、电子科技大学中山学院电子工程系学生实验报告课程名称通信原理实验实验名称实验二-PCM编解码单路多路实验班级，分组14无线技术实验时间2016年11月21日姓名，学号指导教师何志红报告内容一、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。3.初步了解通信专用集成电路的工作原理和使用方法。二、实验原理和电路说明图1.1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

2、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，人的语音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40一5OdB，又要考虑到在小信号时有足够好的通话质量，则至少需要11

3、位至12位的线性编码。通常，一路信号的抽样频率为8kHz。这样，当采用线性编码时传输一路PCM符号约需1OOkbit/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μ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

4、压缩特性。编码器与译码器的压缩特性如图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。时分复用在时分多路通信系统中各路信号占据了不同的时间间隔，为了在接收时能正确地区分各路信号的顺序，必须传送同步信号。此外，由于通信的需要还必须传送一些控制信号。这些辅助信号也要占据一定的时间间隔。所有的信号按一定的格局在时间上排列起来形成特定的数码结构。32路基群的数码结构简单示意图如图1.10所示。发端定时脉冲波形图如图1.11，标准电话信号的频带为300~

5、3400Hz，抽样频率为8000Hz，因此每隔1/8000s(125us)送一个抽样值。把125us称为一帧。一帧由32个时间间隔(路时隙)组成。将每个路时隙从0到31序编号，分别记作，其中至和至这30路时隙用来传送30路电话信号。TS0分配给帧同步，专用于传送控制信号。每路时隙包含8位码，占时3.9lus，每位码占488ns，一帧共含256个码元。帧同步码组0011011，它是每隔一帧插入的固定码组，接收端识别出帧同步码组后即可建立确定的路序。集中编码方式PCM30/32方框图如图1.12。图1.11PCM30/32发端定时脉冲时间

6、波形图三、实验内容和数据记录准备工作：1、按实验板上所标的电源电压开机，调准所需电压，然后关机；2、把实验板电源连接线接好；示波器探头1：10，严禁1：1。3、开机注意观察电流表正电流＋I<180mA，负电流－I<60mA若与上述电流差距太大，要迅速关机，检查电源线有无接错或其它原因。(一)时钟部分1.用示波器线接，测量晶振波形。线接测量位定时波形应为对称方波。2.用频率计测量晶振频率和测量位定时频率应分别为4.096MHz和2.048MHz。3.用示波器线接，线接测量其波形均应为窄脉冲系列。用频率计测量、两点频率都应为8KHz,、两

7、点信号相位差别180º。是多路编码的取样脉冲，是多路编码的信铃时隙。(二)同步测试信号源部分开关位置，接触3.41.示波器接测量应为正弦波，用频率计测量其频率应为2KHz。信号是专门为实验设计的同步测试信号源。请注意的峰―峰值应小于，否则有可能损坏IC2914。2.测波形、调整,为连续可变的正弦波。然后用毫伏表测量的幅度，应调整到刚好为1000Mv(有效值)。3.示波器线接,线接,4个取样脉冲(单路工作取样脉冲)。有两个对准正弦波峰顶。另两个对准正弦波信号过零点。如果不在此位置上，可调整。一般由指导老师调整，建议学生不要调整。并作好记

8、录。(三)PCM单路编，译码实验开关位置接3、4，即选同步测试信号源2KH　；接2、3即选择单路编码工作状态接1、3即功放输出接假负载1.示波器线接,线接，示波器工作方式(MODE)开关置Chop(断续)位置。在低电位期