实验四-PCM编译码及TDM时分复用实验.ppt

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1、【实验性质】：验证性实验实验四PCM编译码及TDM时分复用实验一、实验目的1.掌握PCM编译码原理。2.掌握PCM基带信号的形成过程及分接过程。二、实验预习要求首先预习《通信原理》教材中关于脉冲编码调制PCM原理的有关章节，然后，再阅读本实验内容。三、实验仪器仪表1、70MHz双踪数字存储示波器一台2、实验模块：低频信号源输出模块一低频信号源输出模块二数字时钟信号源模块PCM编译码模块三、实验仪器仪表四、实验原理1.PCM脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制，它是一种用一组二进制数字代码来代替连续信号的抽样值，从而实现通

2、信的方式。由于这种通信方式抗干扰能力强，它在光纤通信、数字微波通信、卫星通信中均获得了极为广泛的应用。四、实验原理1.PCMPCM是一种最典型的语音信号数字化的波形编码方式，其系统原理框图如图1所示。首先，在发送端进行波形编码(主要包括抽样、量化和编码三个过程)，把模拟信号变换为二进制码组。编码后的PCM码组的数字传输方式可以是直接的基带传输，也可以是对微波、光波等载波调制后的调制传输。在接收端，二进制码组经译码后还原为量化后的样值脉冲序列，然后经低通滤波器滤除高频分量，便可得到重建信号。PCM系统原理框图：综上所述，

3、PCM信号的形成是模拟信号经过“抽样、量化、编码”三个步骤实现的。图2给出了PCM信号形成的示意图。对于电话，ITU-T规定的抽样率为8KHZ，每个抽样值编8位码，即共有28=256个量化值，因而每话路PCM编码后的标准数码率是。在实际中采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法。2.量化64Kb/s在实际中广泛使用的是两种对数形式的压缩特性：一种是采用13折线近似A律压缩特性，另一种是采用15折线近似μ律压缩特性。A律13折线主要用于英、法、德等欧洲各国的PCM30/32路基群中，我国的PCM30/32路基群也采用A律

4、13折线压缩特性。μ律15折线主要用于美国、加拿大和日本等国的PCM24路基群中。CCITT建议G.711规定上述两种折线近似压缩律为国际标准，且在国际间数字系统相互连接时，要以A律为标准。图3A律与μ律的压缩特性A律PCM基群帧结构如下图所示:3.PCM编解码集成电路国内外有代表性的PCM编解码集成电路有很多，在本实验中，选用了芯片作为PCM编解码电路来作实验。编译码器是本实验中最易受损器件，稍有不慎就有烧坏的可能，所以我们在实验中要求特别细致。PCM编译码器TP3057所需的工作时钟为2.048MHz。图4点到点P

5、CM多路电话通信原理本实验模块可以传输两路话音信号。采用TP3057编译器，它包括了上图中的收、发低通滤波器及PCM编译码器。编码器输入信号可以是本实验模块内部产生的正弦信号，也可以是外部信号源的正弦信号或电话信号。本实验模块中不含电话机和混合电路，广义信道是理想的，即将复接器输出的PCM信号直接送给分接器。PCM编译码模块原理本模块的原理方框图及电路图如图5所示。图5PCM编译码原理方框图该模块上有以下测试点和输入点：BS-TX，BS-RXPCM基群时钟信号(位同步信号)测试点（发、收）FS-TA，FS-RA信号A的

6、抽样信号及时隙同步信号测试点（发、收）FS-TB，FS-RB信号B的抽样信号及时隙同步信号测试点（发、收）SA-IN输入到编码器A的信号测试点SB-IN输入到编码器B的信号测试RA-OUT信号A译码输出信号测试点RB-OUT信号B译码输出信号测试点PCM-OUT，PCM-INPCM基群信号测试点本模块上有SPCM1用来选择SLB信号为时隙同步信号SL1、SL2中的任一个。五、实验内容用示波器观察两路音频信号的编码结果，观察PCM基群信号。87432561波码开关SPCM1接通SL1（01）SL2（10）6’六、实验步骤

7、1.熟悉PCM编译码模块，使用波码开关SPCM1接通SL1(或SL3)，用实验导线连接低频可调信号产生单元的正弦信号输出到SA-IN、SB-IN。将数字时钟信号源的2048K输出连接至BS-TX和BS-RX，短接PCM-OUT和PCM-IN，短接FS-TA和FS-RA，短接FS-TB和FS-RB。2.接通交流电源开关和所使用模块的电源开关。3.用示波器观察SA-IN、SB-IN，调节信号源的电位器，使正弦信号SA-IN、SB-IN波形的频率小于4KHz，不失真(峰峰值小于5V)。六、实验步骤4.用示波器观察PCM编码输

8、出信号。示波器CH1接FS-TA，（示波器扫描周期不超过FS的周期，以便观察到一个完整的帧信号）CH2分别接PCM-OUT、FS-TB，观察编码后的数据所处时隙位置与时隙同步信号的关系以及PCM信号的帧结构（注意：本实验的帧结构中有29个时隙是空时隙，FS-TA及FS-TB的脉冲宽度等于一个时隙宽度）。信号A在第2时隙，信号B的时