(通信系统原理)通信实验报告1实验1PAM和PCM编译码器系统

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1、通信原理第一次实验报告班级：电92姓名：曲昊源学号：2009010939实验日期：2011年12月12日实验1PAM和PCM编译码器系统1.观察、了解PAM信号形成的过程；验证抽样定理；了解混迭效应形成的原因。2.验证PCM编译码原理；熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系；了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用。实验现象及数据整理1.PAM编译码器系统1）近似自然抽样脉冲序列测量设置输入正弦信号的频率约为500Hz左右，观察到抽样脉冲序列信号与正弦波输入信号的対应关系如下：图1PAM抽样脉冲序列信号与正弦波

2、输入信号可以看出，此时抽样信号与输入的正弦波信号基本同步，且抽样满足自然抽样，没有发生混叠。2）重建信号观测保持输入信号不变，用示波器观测重建信号与正弦波输入信号的波形如图2所示。由于使用的是自然抽样，只是对信号频谱进行了一种幅度加权，并没有改变频谱的形状，因此，可以从抽样信号屮无失真地恢复原始信号。而从实验的波形来看，重建信号己经非常接近输入的正弦波信号，只是在波峰和波谷处有部分毛刺，这可能是由于设备中的老化现象以及近似自然抽样并不是完全的自然抽样造成的。MPos:0.000$AIJTOSETFFT:CH1：:::值.256mV

3、期T.916iris•均方根值扯吋频率521.3H:1A■4■■■A■■■■■「丄AAAA人A：：人丄A」—■■100mVCH21.00Vh/11.00m$「直位曽-1.04divs(-1.04v)取消自动设置CH1/638mV图2重建信号与正弦波输入信号3）平顶抽样脉冲序列测量将KQ02开关设置在平顶抽样，观察平顶抽样波形如下:冬3平顶抽样脉冲序列信号与正弦波输入信号如图3所示，平顶抽样是通过窄脉冲口然抽样和平顶保持电路来实现的，因此得到的波形是平顶阶梯波，与自然抽样所得脉冲序列不同。4)平顶抽样重建信号观测测得平顶抽样下重建信

4、号的波形与输入正弦波的波形如图4所示:当输入信号的频率在6kHz〜7kHz之间变化时，重建信号输出的波形如下:图4平顶抽样巫建信号与正弦波输入信号平顶抽样重建信号己与正弦波输入信号波形十分相符。由于平顶抽样会带来频率的失真，所以必须要解调时除使用低通滤波器外还必须进行频率补偿，以抵消平顶保持所带来的孔径失真。5)信号混迭观测CH1频皋1.923kHz?CH2频率6.038kHz?~CH1-8g0mV~CHI~最小值CH1主CH1Z8.33mV<10Hz图5信号混迭时的重建信号(a)MPos:0.000$图6信号混迭时的重建信号(b

5、)OOais图7信号混迭时的重建信号(c)MEASURECH1癫率1.733kHz?CH2频率6.283kHz~CHI-峰理值800mV-CHI~最小值・400mVCH1无•StopM250ju$CH1/12.5mV1.69388kHzMPos:0.000$MEASURE频率1.292kHz?CH2频率6.711kHzCH1820mV~Udi~最小值CH1无CH10.00V<10Hz图8信号混迭时的重建信号(d)由图5〜图8可以看出，当抽样不满足抽样定理时，会发生混叠失真，无法从抽样信号中无失真地恢复信号。当频率较低时，重建信号的

6、失真佼严重；当频率较高时，重建信号失真更小，因此重建信号的波形更光滑。2.PCM编译码器系统1)输出时钟和抽样时隙信号观测用示波器观测抽样时钟信号(TP504),波形如图9所示。输出频率为8kHzo图9抽样时钟信号波形用示波器观测输岀时钟信号（TP503）,波形如图10所示。输出频率为8kHz。图10输出时钟信号波形2）抽样时钟信号与PCM编码数据测量图11抽样时钟信号与PCM编码数据波形由图11可以看出，在每个抽样时钟信号的高电平屮进行了PCM的波形编码，在每个抽样时钟的宽度中一共进行了8次编码。3）观测解码恢复出的模拟信号质量

7、改变输入信号的电平，得到恢复出的模拟信号波形如图12、13所示。268mV图12不同输入电平下恢复出的模拟信号波形（3）lek」L•门叩fei：•：；T；:.j信源图13不同输入电平下恢复出的模拟信号波形（b）由图12、13可以看出，输入正弦波的电平越高，恢复出的模拟信号失真越大，噪声功率越大，因而信噪比越小。改变输入信号的频率，得到恢复出的模拟信号波形如图14、15.16所示。图15不同输入频率下恢复出的模拟信号波形(b)图16不同输入频率下恢复出的模拟信号波形(c)由图14〜16可以看岀，当输入正弦波的频率增大时，恢复出的模拟

8、信号波形失真越来越小，噪声功率相对更小，因而信噪比更大。三、实验中遇到的问题及实验收获1.实验中一开始遇到了因为设备问题导致没有调出来正确的波形，后来在老师的帮助下才更换了实验仪器。因此，进行通信实验时，需要掌握一定的识别并排除故障的能力。2.通过