南邮通信原理实验四纠错码Hamming码编译码(2)

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1、实验三PCM编译码器一、实验原理抽样定理在通信系统、倍息传输理论方血占有十分重要的地位。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为捕样,抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。抽样定理指出，一个频带受限信号m（t）,如果它的最高频率为治则可以唯一地由频率等于或大于2花的样值序列所决定。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。通常将语音信号通过一个3400Hz低通滤波器（或通过一

2、个300〜3400Hz的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz,这样可以用频率人于或等于6800Hz的样值序列来表示。实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率。这样可以留出一定的防卫带（1200Hz）。当抽样频率f$低于2借语音信号的最高频率坨，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质®o在抽样定理实验中，采用标准的8KHZ抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为fh的信号來代替实际语音信号。通过改变函数信号发牛器的频率fh，观察抽样

3、序列和低通滤波器的输出信号，检验抽样定理的正确性。PCM编译码模块将来白用户接口模块的模拟信号进行PCM编译码，该模块采用MCI45540集成电路完成PCM编译码功能。该器件具冇多种工作模式和功能，工作前通过显示控制模块将其配置成肓接PCM模式（肓接将PCM码进行打包传输），使其具有以下功能：1、対來自接口模块发支路的模拟信号进行PCM编码输岀。2、将输入的PCM码字进行译码（即通话对方的PCM码字），并将译码之后的模拟信号送入用户接口模块。PCM编译码器模块电路与ADPCM编译码器模块电路完全一样，由语音编译码集成电路U502

4、（MC145540）、运放U501（TL082）、晶振U503（20.48MHz）及相应的跳线开关、电位器组成。各测试点的定义如下:1、TP701：PAM输入模拟信号2、TP702：经滤波器输出的模拟信号3、TP703：抽样序列4、TP704：PAM恢复模拟信号5、TP501：PCM发送模拟信号测试点6、TP502：PCM发送码字7、TP503：PCM编码器输入瀚出时钟8、TP504：PCM编码抽样时钟9、TP505：PCM接收码字10、TP506：接收模拟信号测试点一台一台二、实验仪器1、JH5001通信原理综介实验系统2、2

5、0MHz双踪示波器3、函数信号发生器三、实验目的1、验证抽样定理2、了解混迭效应形成的原因3、了解语音编码的工作原理，验证PCM编译码原理；4、熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系;!1!实验内容和实验结果（-）PAM编码器准备工作：将交换模块内的抽样时钟模式开关KQ02设置在NH位置（右端），将测试信号选择开关KQ01设置在外部测试信号输入2_3位置（右端）。1.近似自然抽样脉冲序列测量（I）首先将输入信号选择开关K701设置在T（测试状态）位置，将低通滤波器选择开关K702设置在F（滤波位置），为便于观测，

6、调整函数信号发生器正眩波输出频率为200〜1000Hz、输出电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。（2）用示波器同时观测正弦波输入信号（J005）和抽样脉冲序列信号（TP703）,观测时以TP703做同步。调整示波器同步电平和微调调整函数信号发生器输出频率,使抽样序列与输入测试信号基本同步。测量抽样脉冲序列信号与正弦波输入信号的对应关系。1.平顶抽样脉冲序列测量将交换模块内的抽样时钟模式开关KQ02设置在H位置（左端）。方法同1测量，请同学白拟测量方案。记录测最波形，与自然抽样测最结果做比较。2.信

7、号混迭观测（1）当输入信号频率高于4KHz（1/2抽样频率）时，重建信号将出现混迭效应。观测时，将跳线开关K702设置在NF（无输入滤波器）位置。调整函数信号发生器正弦波输出频率为6KHz〜7KHz左右、电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。川示波器观测重建信号输出波形。缓慢变化测试信号输岀频率，注意观察输入信号与重建信号波形的变化是否对应一致。分析解释测量结果。（―）PCM编码器加电后，通过菜单选择“PCM”编码方式。此时，系统将U502设置为PCM模式。1.输出时钟和帧同步时隙信号观测用示波器同

8、时观测抽样时钟信号（TP504）和输出时钟信号（TP503）,观测时以TP504做同步。分析和掌握PCM编码抽样吋钟信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等）。2.抽样时钟信号与PCM编码数据测最方法一：将跳线开关K501设置在T位置，用函数信号发生器产生一