(通信系统原理)实验1PAM和PCM编译码器系统

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1、实验指导•实验1一、实验名称：实验1PAM和PCM编译码器系统二、实验目的：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Z间的关系；了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用。三、实验设备：1.JH5001通信原理综合实验系统一台。2.函数信号发生器一台。3.示波器一台。四、实验内容（方法）：>PART1：“JH5001通信原理综合实验系统”介绍1・实验系统概述该“通信原理综合实验系统”实验箱由一些功能模块组成，模块布局见图1所示。对于每一个模块，在PCB板上均由白色线条将其明

2、显分割开来，每个测试模块都能单独开设实验，易于学习。图1中标红的模块为与本次实验内容相关的功能模块。测试模块D仏模块调制模块噪声模块解调模块电源终端B终端盘汉明编码汉明译码DSFH-FPC虫模块A/D模块DC/DC模块同涉接口r1!数字锁相环11电话］ADPCM1模块RA.M模块CVSD发模块DTMF1接续控制CVSD收模块ADPCM2模块电话2模块DTMF2液晶显示与键盘输入HDB3码模块CMI编码模块模拟锁相环模块CMI译码模块解复接模块图1通信磁综合实验系统布局图2•实验箱使用方法说明在通信原理综合实验系统屮，各模块的功能实现，需初始化不同的FPGA程序与数字信号处理DS

3、P程序，并对它们进行一定的管理。这些都是通过操作界面，让学生进行选择、控制的。在系统加电Z后，系统按照上次关机前选择的模式进行初始化，在这期间DSP+FPGA模块中的初始化灯（DV01）熄灭。当初始化完成之后，初始化灯亮。在这之后大约经过5秒钟之后，完成相应模式参数的设置。在这过程屮，液晶显示器一直显示以下内容:通信原理实验完成初始化与参数设定后，液晶显示：调制方式选痒之后，将等待学生的输入，学生必须按下箭头键，进入前一次学生选择的界面。学生通过上、下箭头键进行下列菜单的选择：菜单1::调制方式选搦（该菜单上只有下箭头和右箭头起作用）菜单2：

4、FSK传输系绕菜单3：

5、bpsk传

6、输系绕菜单4：

7、dbpsk传输素绕菜单5：輸入数据选择菜单6：

8、外部数据信号菜单7：性］码菜单8：怪0码菜单9：

9、0/1码菜单］0：特殊码序列菜单11：加序列菜单］2：

10、工作方式选择菜单］3：

11、匹配滤波菜单14：［ADPCM菜单15：

12、pcm

13、（在该菜单上只有上箭头和左箭头起作用）通过上下箭头，学生可以在菜单1到菜单15之间移动，对已选择的模式或参数的菜单打勾，否则显示小手。如要选择某一种模式，当移至该菜单时按确认键即可。当学生在菜单2到菜单4任一菜单上进行确认时，系统对学生选择的模式进行初始化，在这期间左边的初始化灯（DV01）熄灭。当初始化完成之后，初始化灯亮。在这之后大约

14、经过5秒钟，完成相应模式参数的设置，并且在该菜单上打勾。菜单2—4是调制方式选择；菜单6-11是输入数据选择；菜单13是一个复选菜单：第一次确认选择，第二次按确认则取消该参数的设置；菜单14-15是语音编码方式选择。>PART2：PAM编译码器系统1・实验原理和电路说明抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重耍的地位。抽样过程是模拟信号数字化的笫一步，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吋间样值的过程称为抽样，扌由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fh，则可以唯一地

15、由频率等于或大于的样值序列所决定。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（或通过一个300〜3400Hz的带通滤波器），限制语咅信号的最高频率为3400Hz,这样可以用频率大于或等于6800Hz的样值序列来表示。语音信号的频谱和语音信号抽样频谱见图2和图3所示。从语音信号抽样频谱图可知，用截止频率为切的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m（t）o图2语音信号频谱图5fs<2fh时语音信号的抽样频谱实际上，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

16、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）,参见图4所示。当抽样频率fs低于2倍语音信号的最高频率垢，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复11!的话咅质量，原理参见图5所示。在抽样泄理实验中，釆用标准的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。通过改变两数信号发生器的频率fh,观察抽样序列和低通滤波器的输出信号，检验抽样定理的正确性。抽样定理实验各点波形见图6所示。图6抽样立理实验原理框图图7是通信原理综合实验