PAM PCM编译码器系统
PAM编译码系统
学院（系）：电信信息与电气工程专业：电子信息工程班级：姓名：学号：组：实验时间：实验室：实验台：指导教师签字：成绩：实验六PAM编译码系统实验报告一、实验目的1、验证抽样定理2、了解混迭效应形成的原因3、了解语音编码的工作原理，验证PCM编译码原理；4、熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系；二、实验原理抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
抽样过程是模拟信号数字化的第一步，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时间样值的过程称为抽样，抽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f h，则可以唯一地由频率等于或大于2f h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3400 Hz低通滤波器（或通过一个300～3400Hz的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz，这样可以用频率大于或等于6800 Hz的样值序列来表示。
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）。
当抽样频率f s低于2倍语音信号的最高频率f h，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量。
在抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为f h的信号来代替实际语音信号。
通过改变函数信号发生器的频率f h，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。
PCM编译码模块将来自用户接口模块的模拟信号进行PCM编译码，该模块采用MC145540集成电路完成PCM编译码功能。
该器件具有多种工作模式和功能，工作前通过显示控制模块将其配置成直接PCM模式（直接将PCM码进行打包传输），使其具有以下功能：1、对来自接口模块发支路的模拟信号进行PCM编码输出。
华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案
华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案第一篇：华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案AMI、HDB3码实验1、说明AMI码和HDB3码的特点，及其变换原则。
回答：AMI码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处；2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息，但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。
变换规则：二进码序列中“0”仍编为“0”；而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。
HDB3码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处；2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；3、可通过全波整流法提取时钟信息。
变换规则：(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。
这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。
2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同，为什么有这个差别。
回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。
原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零，因此输出的HDB3码有5个码位的延时。
3、用滤波法在信码中提取定时信息，对于HDB3码要作哪些变换，电路中如何实现这些变换。
回答:首先，对HDB3码进行全波整流，把双极性的HDB3码变成单极性的归零码，这个在电路上是通过整流二极管实现的；然后，把归零码经晶体管调谐电路进行选频，提取时钟分量；最后，对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。
PCM编译码器系统
-24-实验四 PCM 编译码器系统一. 实验目的1. 了解语音编码的工作原理，验证PCM 编译码原理。
2. 熟悉PCM 抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系。
3. 了解PCM 专用大规模集成电路的工作原理和应用。
4. 熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法。
二. 实验原理1. 脉冲编码调制(PCM)是将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式，其过程如图4.1所示：图4.1 PCM 原理图2. 本实验系统中PCM 模块电路组成框图如图4.2：图4.2 PCM模块电路组成框图ADPCM编译码模块有两种不同模式PCM模式和ADPCM模式。
本实验是在PCM 模式下进行的。
如图4.2知，此模块由收、发两条支路组成。
在发送支路上，发送信号经运放U501A(TL082)放大后进入U502(MC145540集成电路)进行PCM编码，编码主时钟为BCLK(256kHz)，编码输出为DT_ADPCM1(FSX为编码输出的帧脉冲信号)，编码后的信号送入后续模块处理。
在接收支路，来自对方的PCM编码信号，在接收帧脉冲FSX和编码主时钟为BCLK主时钟的作用下送入U502(MC145540)译码，译码之后的模拟信号经运放U501B放大输出，送到用户1接口模块。
U503是20.48MHz晶体振荡器，供MC145540内部信号处理使用。
ADPCM1模块各跳线开关功能如下：1. 跳线开关K501：用于选择正常的发送话音信号还是测试信号。
当K501置于1_2(N: 左端)时，选择来自用户接口单元的话音信号；当K501置于2_3(T:右端)时，选择测试信号，。
测试信号受连续控制模块中跳线器K001控制：K001设置在2_3(右端)，测试信号来自J005输入信号；K001设置在1_2(左端)，测试信号来自实验箱自身产生的1kHz信号。
2. 跳线器K502：用于设置发通道的信号电平，当K502置于1_2(N:左端)时，选择缺省的电平设置；当K502置于2_3(T:右端)时，将通过调整电位器W501设置发通道的信号电平。
pcm编译码器实验报告
pcm编译码器实验报告PCM编码器实验报告摘要：本实验旨在通过使用PCM编码器来对模拟信号进行数字化编码，以便在数字通信系统中进行传输和处理。
实验结果表明，PCM编码器能够有效地将模拟信号转换为数字信号，并且在一定程度上保持了信号的原始信息。
本实验为数字通信系统的设计和优化提供了重要的参考和实践基础。
引言：随着数字通信技术的不断发展，PCM编码器作为一种重要的数字信号处理技术，被广泛应用于语音通信、数据传输、音频存储等领域。
PCM编码器能够将模拟信号转换为数字信号，从而实现信号的数字化处理和传输。
本实验旨在通过对PCM编码器的实验研究，探讨其在数字通信系统中的应用和性能表现。
实验目的：1. 了解PCM编码器的基本原理和工作过程；2. 掌握PCM编码器的实验操作方法；3. 分析PCM编码器在数字通信系统中的应用和性能特点。
实验原理：PCM编码器是一种基于脉冲编码调制（PCM）原理的数字信号处理设备，其工作原理是将模拟信号进行采样、量化和编码，最终输出数字信号。
在PCM编码器中，采样率和量化位数是影响编码质量的重要参数，采样率越高、量化位数越大，编码精度越高。
实验过程：1. 连接实验设备，调试参数；2. 输入模拟信号，观察编码输出；3. 调整采样率和量化位数，比较编码效果；4. 记录实验数据，分析结果。
实验结果：通过实验观察和数据分析，我们发现在一定范围内，增加采样率和量化位数可以提高PCM编码器的编码精度，但是也会增加系统的复杂度和成本。
另外，我们还发现在一定程度上，PCM编码器能够有效地保持原始信号的信息，但是在高频信号和动态范围较大的信号上，编码效果会有所下降。
结论：本实验通过对PCM编码器的实验研究，深入理解了其工作原理和性能特点，为数字通信系统的设计和优化提供了重要的参考。
未来的研究方向包括进一步优化编码器的算法和结构，提高编码精度和系统性能。
同时，还可以探索PCM编码器在不同应用场景下的性能表现，为其在实际工程中的应用提供更多的参考和指导。
通信原理实验报告--PCM
大连理工大学实验报告实验七PCM编译码器系统一、实验目的和要求见预习报告二、实验内容PCM编码器1.输出时钟和帧同步时隙信号观测2.抽样时钟信号与PCM编码数据测量PCM译码器1.PCM译码器输出模拟信号观测三、实验仪器1、J H5001通信原理综合实验系统一台2、20MHz双踪示波器一台3、函数信号发生器一台四、实验结果PCM编码器1．输出时钟和帧同步时隙信号观测CH1：TP504 CH2：TP503分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系由图可以看出在抽样时钟信号的高电平部分，输出时钟有8个脉冲，即进行了PCM编码，且为8bit/s2．抽样时钟信号与PCM编码数据测量方法一：CH1：TP502 CH2：TP504分析和掌握PCM编码输出数据（TP504）与抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系。
由图可以看出，每个抽样区间都各不相同，看似随机，实际遵循一定的编码规律。
PCM量化编码后是“0”，“1”的数字信号，可以根据一定的规律，如A率将其恢复成原来的电平，再经过抽样、滤波恢复原始的波形。
方法二：K502在右端：K502在左端：CH1：TP502 CH2：TP504 CH1：TP502 CH2：TP504分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟信号的对应关系由图可以看出，PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟信号同步PCM译码器PCM译码器输出模拟信号观测(1)定性观测解码恢复出的模拟信号质量（2）频率固定1000Hz，测试信号电平1.27VCH1:TP506 CH2:TP501 CH1:TP506 CH2:TP501分析：从图中可以看出，输入的是1004Hz的正弦信号，输出也是1004Hz的正弦信号，输出信号较输入信号有放大，通过坐标比较，输出信号与输入信号并不是完全同步的，有65us的延时。
（3）频率固定1000Hz，测试信号电平1.52V （4）频率固定1000Hz，测试信号电平3.41V（5）频率固定1000Hz，测试信号电平5V （6）测试信号电平固定1Vp-p,信号频率1.037kHz（7）测试信号电平固定1Vp-p,信号频率3.6kHz（8）测试信号电平固定1Vp-p,信号频率4kHz分析：当频率固定，增加电平过多时，会导致译码输出畸变，信噪比下降；当电平固定，频率提高，信输出电平几乎维持不变，只有略微地上升。
pcm编译码器实验报告
PCM编码器实验报告1. 引言在通信系统中，音频信号的传输是一项重要的任务。
为了有效地传输音频信号，需要对其进行编码和解码处理。
本实验将介绍PCM编码器的设计和实现过程。
2. 实验目的本实验的目的是设计和实现PCM编码器，将模拟音频信号转换为数字信号。
通过实验，我们将了解PCM编码器的原理，并验证其在音频信号传输中的有效性。
3. 实验原理PCM（脉冲编码调制）是一种常用的音频信号编码方法。
其基本原理是将模拟音频信号离散化为一系列数字样本，并将每个样本量化为特定的二进制码字。
PCM编码器的主要步骤包括采样、量化和编码。
首先，模拟音频信号按照一定的采样频率进行采样，得到一系列采样值。
然后，每个采样值经过量化处理，将连续的模拟值转换为离散的数字值。
最后，将每个数字值编码为相应的二进制码字，以便传输或存储。
4. 实验步骤步骤1：信号采样在本实验中，我们选择了一个模拟音频信号作为输入。
首先，使用采样设备对该音频信号进行采样。
采样频率的选择应根据音频信号的特性和传输要求进行确定。
步骤2：量化处理采样得到的模拟音频信号是连续的，需要将其离散化为一系列数字样本。
量化是将连续信号转换为离散信号的过程。
根据量化精度的不同，可以将其分为均匀量化和非均匀量化。
本实验中，我们选择了均匀量化的方式。
步骤3：编码处理量化后的信号需要进一步编码为二进制码字。
编码器可以使用各种编码技术，如差分编码、熵编码等。
在本实验中，我们选择了一种简单的编码方式，将每个量化样本直接转换为二进制码字。
步骤4：输出编码结果完成编码处理后，将编码结果输出供进一步传输或存储。
可以通过串口、网络等方式将编码结果传输到接收端，或将其保存到文件中。
5. 实验结果分析通过本实验，我们成功设计和实现了PCM编码器。
将实验中选择的模拟音频信号进行采样、量化和编码处理后，得到了相应的二进制码字。
通过对编码结果的分析，可以验证PCM编码器的有效性和准确性。
6. 实验总结本实验通过对PCM编码器的设计和实现，深入了解了PCM编码的原理和过程。
通信原理实验PAMPCM编译码器系统
通信原理实验报告一11/3/2013实验一PAM编译码器系统一、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要的地位。
抽样过程是模拟信号数字化的第一步，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时间样值的过程称为抽样，抽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f h，则可以唯一地由频率等于或大于2f h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3400 Hz低通滤波器（或通过一个300～3400Hz的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz，这样可以用频率大于或等于6800 Hz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4.1.1和图4.1.2所示。
从语音信号抽样频谱图可知，用截止频率为f h的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t)。
h图4.1.1 语音信号频谱s hh s h图4.1.2 语音信号的抽样频谱h s hs h 图4.1.4 f s ＜2f h 时语音信号的抽样频谱h s hs h 图4.1.3 留出防卫带的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 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4.1.3所示。
当抽样频率f s 低于2倍语音信号的最高频率f h ，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量，原理参见图4.1.4所示。
在抽样定理实验中，采用标准的8KHz 抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为f h 的信号来代替实际语音信号。
通过改变函数信号发生器的频率f h ，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。
PCM编译码器设计方案及应用
PCM编译码器设计及应用的设计摘要：在科学技术高速发展的今天，通信原理技术已广泛运用于制造业、农业、交通、航空航天等众多部门，极大的提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动环境，丰富和提高了人民的生活水平。
在今天的社会生活中，自动化装置已经无所不在，为人类文明进步做出了重要的贡献。
通信原理系统的课程设计是检验我们学过知识扎实程度的好机会，也让我们的知识体系更加系统，更加完善。
在不断学习新知识的基础上得到了动手能力的训练，启发创新思维及独立解决实际问题的能力，提高设计、装配、调试能力。
关键词：PCM；编译码器；simulink。
抽样；量化；脉冲引言随着电子技术和计算机技术的发展，仿真技术得到了广泛的应用。
基于信号的用于通信系统的动态仿真软件simulink具有强大的功能，可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用，形成多层系统，使系统设计更加简洁明了，便于完成复杂系统的设计。
simulink具有良好的交互界面，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程，不仅在工程上得到应用，在教案领域也得到认可，尤其在信号分析、通信系统等领域。
其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统。
本文主要阐述了如何利用simulink实现脉冲编码调制（PCM）。
系统的实现通过模块分层实现，模块主要由PCM编码模块、PCM译码模块、及逻辑时钟控制信号构成。
通过仿真设计电路，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。
1、系统介绍PCM即脉冲编码调制，在通信系统中完成将语音信号数字化功能。
PCM的实现主要包括三个步骤完成：抽样、量化、编码。
分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。
根据CCITT的建议，为改善小信号量化性能，采用压扩非均匀量化，有两种建议方式，分别为A律和μ律方式，我国采用了A律方式，由于A律压缩实现复杂，常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化PCM编码示意图见图1。
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PAM编译码器系统
实验目的：
1.验证抽样定理
2.观察了解PAM信号形成的过程
3.了解混迭效应形成的原因
准备工作:
交换模块内,KQ01设置在2-3位置KQ02设置在NH位置(右端).
实验内容：
1.近似自然抽样脉冲序列测量
2.重建信号观测
3.平顶抽样脉冲序列测量
4.平顶抽样重建信号观测
5.信号混迭观测
1、近似自然抽样脉冲序列测量
实验步骤：
1. 首先将K701设置在T位置，K702设置在F，调整函数信号发生器正弦波输出频率为200～1000Hz、输出电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006
2. 观测J005和TP703，以TP703做同步。
J005与TP701 TP703与J005
2、重建信号观测
实验步骤：
保持测试信号不变，以J005输入信号做同步,观测TP704。
J005与TP704
3、平顶抽样脉冲序列测量
实验步骤：
将KQ02设置在H位置（左端）
方法同自然抽样脉冲序列测量，请同学自拟测量方案。
记录测量波形，与自然抽样测量结果做比较。
TP703与J005
4、平顶抽样重建信号观测
实验步骤：
将KQ02设置在H位置（左端）。
方法同自然抽样脉冲序列测量，请同学自拟测量方案记录测量波形，与自然抽样测量结果对比分析平顶抽样的测试结果。
J005与TP704
5、信号混迭观测
实验步骤：
1. 将K702设置在NF位置。
调整函数信号发生器正弦波输出频率为6KHz～7KHz左右、电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006。
2. 观测TP704,缓慢变化测试信号输出频率,分析解释测量结果。
混迭现象
PCM编译码器系统
实验目的：
1.了解语音编码的工作原理，验证PCM编译码原理；
2.熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系；
3.了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用；
4.熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法；
实验内容：
PCM编码
1.输出时钟和帧同步时隙信号观测
2.抽样时钟信号与PCM编码数据测量
PCM译码
1.PCM译码器输出模拟信号观测
1、输出时钟和帧同步时隙信号观测
实验步骤：
加电后,菜单选择“PCM”编码方式,观测TP504和TP503，以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等）。
TP504时钟8K（上）/ TP503时钟256K（下）
2、抽样时钟信号与PCM编码数据测量
实验步骤：
方法一：K501设置在T位置，函数信号发生器产生一频率为1000Hz,电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入J005和J006。
观测TP504和TP502，以TP504做同步。
方法二：K501设置在T位置，将KQ01设置1_2位置。
1. 观测TP504和TP502，以TP504做同步。
2. K502设置在T位置，通过调整电位器W501改变发通道的信号电平。
观测TP502随输入信号电平变化的关系。
注释:上左图是TP504与TP502正常增益时的关系图,而右图则是调W501后的关系图,具体变化需要在做实验时将信号扩展5到10 倍来看.
3、PCM译码器输出模拟信号观测
实验步骤：
K501设置在T位置、K502在N位置、 K504设置在LOOP位置。
用函数信号发生器产生一频率为1004Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入J005和J006（地）
1. 观测TP506和TP501，以TP501做同步。
定性的观测解码恢复出的模拟信号质量
2. 将测试信号频率固定在1000Hz，改变测试信号电平，定性的观测解码恢复出的模拟信号质量。
观测信噪比随输入信号电平变化的相关关系
3. 将测试信号电平固定在2Vp-p，调整测试信号频率，定性的观测解码恢复出的模拟信号质量。
观测信噪比与输入信号频率变化的相关关系。
注释:上图是在1000HZ,2Vp-p时的关系;当频率固定,改变电平时,电平增加,会导致译码输出畸变:当电平固定,提高频率,S/N下降,如果频率超过4KHZ左右,TP506基本观察不到信号.。