通原实验5PCM.ppt

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1、实验预习要求1、复习《通信系统原理》中有关编译码和PCM通信系统的内容；2、认真阅读本实验内容，熟悉实验步骤；通信原理实验脉冲编码(PCM)调制与解调系统实验2信息传输传输系统中信源的编码实验技术模拟信号的数字化→脉冲编码调制（PCM）原理→自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）系统工作原理；研究内容一、实验目的4.通过了解大规模集成电路MC145540的功能与使用方法，进一步掌握PCM通信系统的工作原理。1.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.2.通过PCM编/译码系统实验，掌握PCM编/译码系统的电路组成与工作原理，建立PCM通信系统的基本概

2、念。3。定量分析并掌握模拟信号按13折线A律特性编成的八位码的方法。(2)PCM译码①输出时钟和帧同步时隙信号观测二、实验内容(1)PCM编码②抽样时钟信号与PCM编码数据测量①PCM译码器输出模拟信号观测②改变基带信号的幅度，观察脉冲编码调制与解调信号的信噪比的变化情况。③改变基带信号的频率，观察脉冲编码调制与解调信号幅度的变化情况。三、实验原理由此可见，脉冲编码调制方式就是一种传递模拟信号的数字通信方式。3.1PCM基本原理脉冲编码调制就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号进行抽样，变换成时间离散、信号后，再进行量化、编码，变换成时间离散、取值离散的数字信号的过程。所谓抽样

3、就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。所谓量化就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组相近的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。所谓编码就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。然而，实际上量化是在编码过程中同时完成的，故编码过程也称为模/数变换，可记作A/D。6在CCITT建议中，A=87.56。在具体实现时压缩曲线c(x)用13段折线来近似，量化电平数L=256，即编码位数R=8。因为对语音的采样频率为8kHz，这样，A率13折线的PCM输出数据流速率为64kb/s。目前国际上普遍采用容易实现的A律13折线压扩特性和μ

4、律15折线的压扩特性。我国规定采用A律13折线压扩特性。本实验中的PCM采用的是A律13折线PCM。由通信原理基础知识可知，A率对数压缩特性定义为：三、实验原理3.2PCM输出数据速率3.3A律13折线的压缩示意图三、实验原理负电平部分的压扩特性和正电平部分的压扩特性是对称的，所以上图只画出了正电平压扩特性。这种量化方式相比于线性量化，当信号为小信号时，其信噪比较高（尤其是语音信号）。从图上可以看到，整个归一化电平区间被分为8个小区间，每个区间的斜率和起点电平如表三所示。折线段落12345678斜率161684211/21/4区间起点01/1281/641/321/161/81

5、/41/2正电平部分的第一段和第二段的斜率都是16，负电平部分的第一段和第二段的斜率也都是16，所以本来划分的16折线段实际为13折线段。PCM编码对一个采样值量化编码后得到的是8比特的编码，图4-11是这8比特的码位安排。可见，8比特的码位安排：编码的第一位C1为极性码，正电平为1，负电平为0。C2～C4为段落码，表示信号绝对值处在哪个段落，3位码的8种可能状态分别代表8个段落的起点电平。C5～C8为段内码，段内码共4位，并且段内采用均匀量化的方式，故共有24＝16个均匀量化级。但因段落长度不等，故不同段落间的量化级是非均匀的。小信号时，段落短，量化间隔小；反之，量化间隔大。

6、13折线中的第一、二段最短，只有归一化的1/128，再将它等分16小段，每一小段长度为。这是最小的量化级间隔，它仅有输入信号归一化值的1/2048，记为Δ，代表一个量化单位。第八段最长，它是归一化值的1/2，将它等分16小段后，每一小段归一化长度为，相当于64个最小量化间隔，记为64Δ。其余各段的最小量化间隔的计算以此类推。但因段落长度不等，故不同段落间的量化级是非均匀的。小信号时，段落短，量化间隔小；反之，量化间隔大。段落序号电平范围段落码段落起始电平量化间隔段内码对应权值81024~2048111102464512256128647512~10241105123225612

7、864326256~512101256161286432165128~25610012886432168464~128011644321684332~6401032216842216~32001161842110~16000018421表四13折线PCM参数脉冲编码调制（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。PCM编/译码系统原理框图如图所示。3.2PCM调制解调系统电路组成框图由此可见,PCM编译码系统由四个电子单元构成.三、实验原理0-3400HZ30