专业综合课程设计-pcm编码器的设计

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1、湖南文理学院课程设计报告课程名称：专业综合课程设计系部：电气与信息工程学院专业班级：通信07103班学生姓名：指导教师：完成时间：2010-6-22报告成绩：评阅意见：评阅教师日期目录1设计目的和意义………………………………………12设计原理…………………………………………………1　2.1PCM编码系统工作原理…………………………………12.2单片PCM编译码芯片TP3067介绍……………………3　2.3系统工作原理…………………………………………53仿真波形及分析……………………………………………74心得体会…………………………………………………85参考文献…………………………

2、……………………8附录……………………………………………………………91设计目的和意义掌握PCM码的基本原理和设计方法，并设计实现PCM码编码器。PCM编解码比其他一些方式更能提供高性能的点到点通信，通信保密性强，特别适合金融、保险等保密性要求的客户需要；另外，它的传输质量高，网络时延小，信道固定分配，充分保证了通信的可靠性，保证用户的带宽不会受其他用户的影响；而且拥护通过这条高速的国际互联通道，可构筑自己的Internet、E-mail等应用系统；还可以使用户网络的整体接入使局域网内PC均可共享互联网资源。2设计原理　2.1PCM编码系统工作原理脉冲编码调制是把模拟信号数字化传

3、输的基本方法之一，它通过抽样、量化和编码，把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号，然后在信道中进行传输。PCM编码系统的组成如图1所示。模拟信号输入编码量化抽样低通滤波图1PCM编码原理框图信号先经过防混叠低通滤波器，得到限带信号（300Hz～3400Hz），进行脉冲抽样，变成8KHz重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅PAM信号），然后将幅度连续的PAM信号用“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码，转换成二进制码。为解决共有均匀量化时小信号量化误差大、音质差的问题，在实际中采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分

4、层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、量化间隔大。A律的量化特性初始段如图2。量化编码表见表1。这种折线近似压扩的特点是各段落量阶关系都是2的幂次。在段落内为均匀分层量化,即等间隔16个分层,这些对于用数字电路实现非线性编译码是极为方便的。图2A律的量化特性曲线表1：A律量化编码表2.2单片PCM编译码器TP3067介绍本实验系统选择了TP3067芯片作为PCM编译码器，它把编译码器（Codec）和滤波器(Filter)集成在一个芯片上，功能比较强，它既可以进行A律变换，也可以进行u律变换，它的数据既可用固定速率传送，也可用变速率传送，它既可以传输信令帧也可以选择它传送无信令帧，

5、并且还可以控制它处于低功耗备用状态，到底使用它的什么功能可由用户通过一些控制来选择。TP3067可以组成模拟用户线与程控交换设备间的接口，包含有话音A律编解码器。自调零逻辑。它的编码和解码工作既可同时进行，也可异步进行。它的内部结构方框图见图3，外部引脚排列见图4，引脚说明见表2。图3TP3067内部结构框图图4TP3067管脚排列图表2：引脚说明引脚号符号功能1VPO+接收功率放大器非倒相输出2GNDA模拟地3VPO-接收功率放大器倒相输出4VPI接收功率放大器倒相输入5VFRO接收滤波器的模拟输出6VCC正电源引脚，Vcc=+5V±5℅7FSR接收的帧同步脉冲，它启动BCLK

6、R，于是PCM数据移入Dr，FSR为8KHz脉冲序列。8Dr接收帧数据输入，PCM数据随着FSR前沿移入Dr。9BCLKRCLKSEL在FSR的前沿后把数据移入Dr的位时钟，其频率可从64KHz到2.048MHz。另一方面它也可能是一个逻辑输入，以此为在同步模式中的主时钟选择频率1.536MHz/1.544MHz或2.048MHz。BCLKR用在发送和接收两个方向。10MCLKR/PDN接收主时钟。其频率可以为1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz。它允许与MCLKx异步，但为了获得最佳性能应当与MCLKx同步，当MCLKR连续联在低电位时，MCLKx被选用为所有

7、内部定时，当MCLKR连续工作在高电位时，器件就处于掉电模式。11MCLKx发送主时钟，其频率可以是1.536MHz，1.544MHz或2.048MHz，它允许与MCLKR异步，同步工作能实现最佳性能。12BCLKx把PCM数据从Dx上移出的位时钟，其频率可从64KHz变至2.048MHz，但必须与MCLKx同步。13Dx由FSx启动的三态PCM数据输出14FSx发送帧同步脉冲输入，它启动BCLKx，并使Dx上PCM数据移出。15TSx开漏输出，在编码器时隙内为低电平脉冲。16A