实验2脉冲编码调制PCM与时分复用实验(.)-
PCM编码 实验报告
实验二十三时分复用与解复用实验实验项目一256K时分复用帧信号观测（1）帧同步码观测：用示波器连接复用输出，观测帧头的巴克码。
（2）帧内PN序列信号观测：用示波器接复用输出，利用储存功能观测3个周期中的第一时隙的信号。
实验项目二256K时分复用及解复用（1）帧内PCM编码信号观测：将PCM信号输入DIN2，观测PCM数据。
以帧同思考题：PN15序列的数据是如何分配到复用信号中的？分析分时复用的实质，可知，在模拟传送时，一位用户的数据根据复用划分的时隙以一帧为周期，逐次将8位数据插入每个帧相同的时隙处。
对于此次实验中的PN15序列，检测到帧同步信号的帧头时，便插入第一帧数据，在第二次检测到帧头时插入第二帧数据，以此类推，将信号分配到复用信号中，以达到提高信道利用率的目的。
对比观测实验出现的码元，发现为01110010，根据所学知识可知，这串码即为帧头的观测码。
步为触发分别观测PCM编码数据和复用输出的数据。
（2）解复用帧同步信号观测：PCM对正弦波进行编译码。
观测复用输出与FSOUT，观测帧同步上跳沿与帧同步信号的时序关系。
思考题：PCM数据是如何分配到复用信号中去的？时分多路复用以时间作为信号分割的参量，将各路输入变为变为并行数据，然后按照给端口数据所在的时隙进行帧的拼接，完成一个完整的数据帧。
而在本实验中，PCM 的数据输入到DIN2，将其插入到复用信号的第2个时隙，与其它3个时隙拼接为一帧，从而实现了PCM信号分配到复用信号中。
上图分别为PCM编码输入和复用输出的波形。
仔细观察可知，对比复用输入信号，复用输出有2帧的延时，且在复用输出的第0时隙为帧头的巴克码，第1时隙没有数据，第2时隙有了数据的存放，即PCM复用编码时被插在了一帧的第2时隙中，在解复用时先寻找巴克码，再按照每一帧的数据存放的相应的时隙进行解复用，之后拼接起来，便实现了PCM的数据恢复。
（3）解复用PCM信号观测：对比观测复用前与解复用后的PCM序列；对比观测PCM编译码前后的正弦波信号。
实验二十二 电话接口及其PCM编译码和时分复用实验
实验二十二电话接口及其PCM编译码和时分复用实验一、实验目的1、全面了解用户线接口电路功能（BORST）的作用及其实现方法。
2、通过对PBL38710电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。
3、了解二/四线变换电路的工作原理。
二、实验内容1、观察语音信号波形。
2、二/四线变换实验。
3、对两路语音信号进行PCM编码，观察编码波形。
4、对两路语音信号进行PCM编码，然后将编码后的信号进行译码，聆听通话效果。
5、对两路语音信号进行PCM编码，然后进行时分复用，解复用，PCM译码，观察复用后的信号与解复用的信号，并将其与复用前的编码信号比较。
6、对时分复用后的信号进行信道模拟，观察其对话音质量的影响。
三、实验仪器1、模拟信号数字化模块2、时分复用模块3、信道模拟模块4、电话接口及计算机数据通信模块5、电话单机二部6、20M双踪示波器一台7、连接线若干四、实验原理1、用户接口电路的作用在现代电话通信设备与程控交换机中，由于交换网络不能通过铃流、馈电等电流，因而将过去在公用设备（如绳路）实现的一些用户功能放到“用户电路”来完成。
用户电路也可称为用户线接口电路（Subscriber Line Interface Circuit—SLIC）。
任何交换机都具有用户线接口电路。
模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成，随着微电子技术的发展，近十年来在国际上陆续开发多种模拟SLIC，它们或是采用半导体集成工艺或是采用薄膜、厚膜混合工艺，并已实用化。
在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSCHT 功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另单成一体，集成为编解码器（CODEC），其余功能由所谓集成模拟SLIC完成。
在布控交换机中，向用户馈电，向用户振铃等功能都是在绳路中实现的，馈电电压一般是-48V，用户的馈电电流一般是20mA～30mA，铃流是25Hz左右，而在程控交换机中，由于交换网络处理的是数字信息，无法向用户馈电、振铃等，所以向用户馈电、振铃等任务就由用户线接口电路来承担完成，再加上其它一些要求，程控交换机中的用户线接口电路一般要具有B（馈电）、O（过压保护）、R（振铃）、S（监视）、C（编译码）、H（混合）、T（测试）七项功能。
通信原理实验报告模板-时分复用
2.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号。
华 北 电 力 大 学 实 验 报 告 1、实验原理框图
巴克码 1# 模块 2# 模块 甲一路 PCM编码 数字终端
PCM编码 输出
时 串并变换 串并变换 开关信号 输入 分 复 用 并 串 变 换
复用输出
DoutMUX
复用输出 时钟
帧同步 提取
华 北 电 力 大 学 实 验 报 告 实验一： 256K 时分复用帧信号观测 1、关电，按表格所示进行连线。 源端口 信号源：FS 目的端口 模块 7：TH11（FSIN） 连线说明 帧同步输入
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理实验】→【时分复用】→【复用速率 256KHz】 。 3、此时系统初始状态为：在复用时隙的速率 256K 模式，7 号模块的复用信号只有四个时隙，其中第 0、1、 2、3 输出数据分别为巴克码、 DIN1、DIN2、开关 S1 拨码信号。 4、实验操作及波形观测。 （1）帧同步码观测：观测帧头的巴克码。 注：为方便记录巴克码波形，可先将 7 号模块上的拨码开关 S1 全置为 0，使整个复用中只有帧同步信号， 记录复用输出波形。 （3）帧内 PN 序列信号观测 继续连线，将信号源的 PN15 连接到 7 号模块的 DIN1，即将 PN15 送至第 1 时隙。观测 3 个周期中的第 1 时隙的信号。 实验二： 256K 时分复用及解复用 概述：该项目是将模拟信号通过 PCM 编码后，送到复用单元，再经过解复用输出，最后译码输出。 1、连线。 源端口 信号源：FS 信号源：FS 信号源：CLK 目的端口 模块 7：TH11(FSIN) 模块 1：TH9(编码帧同步) 模块 1：TH11(编码时钟) 模块 1：TH5(音频接口 1) 模块 7：TH14(DIN2) 模块 7：TH18(解复用输入) 模块 7：TH17(解复用时钟) 模块 1：TH10 (译码帧同步) 模块 1：TH18(译码时钟) 模块 1：TH7(PCM 编码输入) 位同步输入 模拟信号输入 PCM 编码输入 时分复用输入 锁相环实现位同步 解复用帧同步输入 连线说明 帧同步输入
实验2脉冲编码调制PCM与时分复用实验-.
实验2 脉冲编码调制PCM与时分复用实验—、实验目的1.加深对PCM编码过程的理解;2.熟悉PCM编、译码专用集成芯片的功能和使用方法;3.了解PCM系统的工作过程;4.掌握时分多路复用的工作过程;用同步正弦波信号观察A律PCM八比特编码的实验。
二、实验仪器1.HD8621D实验箱1台2.20M双踪示波器1台3.铆孔线5根三、实验电路工作原理(一PCM基本工作原理脉冲调制就是把一个的模拟信号变换成的数字信号后在信道中传输。
脉冲编码调制就是对模拟信号的过程。
所谓抽样,就是在抽样脉冲来到的时刻提取对模拟信号在,抽样把时间上的信号变成时间上的信号。
所谓量化,就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用来表示。
一个模拟信号经过抽样量化后,得到已量化的脉冲幅度调制信号,它仅为有限个数值。
话音信号先经滤波器,进行脉冲抽样,变成的抽样信号,然后将幅度连续的PAM 信号用“四舍五入”办法量化为的信号,再经编码后转换成。
对于语音电话通信,CCITT规定抽样率为8KHz,每抽样值编位码,即共有个量化值,因而每话路PCM 编码后的标准数码率是 b/s。
为解决均匀量化时小信号量化误差大、音质差的问题,在实际中采用量化方法,即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小,而在大信号时分层疏、量化间隔大。
(二 PCM编译码电路【PCM编译码电路TP3067芯片】1.根据图4-4和图4-5说明单路PCM编译码器的工作原理答:计时,可以实现对编译码器的降功耗控制。
图4-5是短帧同步定时波形图。
四、实验内容1.用同步正弦波信号观察A律PCM八比特编码的实验;2.脉冲编码调制(PCM及系统实验;3.PCM八比特编码时分复用输出波形观察测量实验;4.PCM编码时分多路复用时序分析实验。
五、实验步骤及注意事项本PCM编译码系统分为PCM(一、PCM(二两个分系统(见图4-9、图4-10电原理图。
芯片U501及外围电路构成PCM(一,芯片U502及外围电路构成PCM(二。
PCM编码和时分复用实验
通信原理实验PCM编译码与时分复用目录一、实验目的二、实验原理三、实验设备四、实验过程五、实验总结2一、实验目的验证PCM编译码原理了解时分复用数字电话原理掌握PCM基群信号的形成过程及分接过程，了解多路PCM编码信号的复用和去复用的过程学习语音信号PCM编译码系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法34二、实验原理（1）m (t ) PCM 信号信号（线性或非线性）抽样量化编码001010011000PCM 编码过程示意图时间离散化幅度离散化幅值数字化PCM ：Pulse Code Modulation 脉冲编码调制5二、实验原理（2）2020/3/16时分复用原理示意图时分复用是将传输时间划分为若干个互不重叠的时隙，互相独立的多路信号分别占用各自的时隙，合路成为一个复用信号，在同一信道中传输。
F A B …………PCM基群信号32时隙F BA6二、实验原理（3）2020/3/16低通滤波器PCM 编 码器复接器低通滤波器PCM 译 码器分接器混合电路广义信道PCM 复用过程：把若干路相互独立的数字电话信号通过复接器复合成一个标准的数据流，再送入传输信道中传输。
PCM 解复用过程：是复用过程的逆过程。
将经过传输的复用信号数据流，通过分接器把各路信号从复用信号中提取出来，恢复原始信号。
三、实验设备通信原理教学实验箱示波器低频信号发生器失真度测量仪4096KHz 晶 振分频器1分频器2 帧同步信号产生器正弦信号源AS1S2S3S4PCM 编译码器A复接器抽样信号产生电路PCM 编译码器B PCMPCM-ASRBSRAPCM-B256KHzS3S2S18KHz 2048KHz CLKSLA(SL2)SLBSTA-INK5SLASLB⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫SL7SL5SL2、SL1、SL0、K8正弦信号源BSTB-INSTB K6STA-SSTA STB-S 四、实验过程：电路原理框图四、实验过程（1）原始语音信号波形观察通过低频信号发生器产生两路正弦信号注意：信号幅度：小于5V p-p；频率：300-3400Hz4096KHz 晶 振分频器1分频器2 帧同步信号产生器正弦信号源AS1S2S3S4PCM 编译码器A复接器抽样信号产生电路PCM 编译码器B PCMPCM-ASRBSRAPCM-B256KHzS3S2S18KHz 2048KHz CLKSLA(SL2)SLBSTA-INK5SLASLB⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫SL7SL5SL2、SL1、SL0、K8正弦信号源BSTB-INSTB K6STA-SSTA STB-S 四、实验过程（2）：PCM 信号观察四、实验过程（2）PCM 信号观察示波器CH1接SL0时隙；CH2接PCM 信号，观察时隙信号和对应的PCM 信号SL0的宽度为1个时隙宽度，对应8位帧同步码比特。
脉冲编码调制(PCM)实验完整版文档
负电源引脚。VBB=-5V±5%。
❖ 定时部分
❖ TP3067编译码器所需的定时脉冲均由定时部分提供。这里只 需要主时钟2048KHz和帧定时8KHz信号。
❖ 为了简化实验内容，本实验系统的编译码部分公用一个定时源
以确保发收时隙的同步。在实际的PCM数字电话设备中，必须 有一个同步系统来保证发收同步的。 动态范围应大于CCITT(国际电报、电话咨询委员会)建议的框架(样板值)，如图所示。
2、 实验电路
TP3067的管脚定义简述如下：
❖ PCM编译码器简介
(1) VPO+ 接收功放的同向输出。 (2) GNDA 模拟地。所有信号以
VPO+
1
20
VBB
这个引脚为参考点。
(三GN)D系A 统性能测试 2
19
VFXI+
1、复习《通信系统原理》中有关编译码和PCM通信系统的内容；
(3) VPO(4) VPI
三、实验原理和电路说明
发滤
编
码
波器
器
Voice 混合
装置
收滤
译
码
波器
器
合
发
路
分 收
路
PCM数字电话终端机的结构示意图
模拟信源 x (t ) 预滤波
x(n) 波形编码器
抽样器
量化、编码
x(t)
模拟终端
发送端
接收端
数字信道
重建滤波器
x(n)
抽样保持、x/sinx低通
波形解码器
PCM原理图
1、PCM编译码原理
❖ PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
❖ 抽样：把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅
脉冲编码调制(PCM)实验报告
脉冲编码调制(PCM)实验一、 实验目的 1. 了解语音信号编译码的工作原理； 2. 验证PCM 编码原理； 3. 初步了解PCM 专用大规模集成电路的工作原理和应用； 4. 了解语音信号数字化技术的主要指标及测试方法。
二、 实验仪器双踪同步示波器1台；直流稳压电源l 台；低频信号发生器l 台；失真度测试仪l 台；PCM 实验箱l 台。
三、 实验原理 PCM 数字终端机的结构示意图如下：PCM 原理图如下：模拟信源 预滤波抽样器 波形编码器 量化、编码 数字信道波形解码器重建滤波器抽样保持、X/sinx 低通模拟终端()x t ()x n ()ˆxn ()ˆxt 发送端接收端PCM 编译码原理为：1.PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
2.抽样:把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅度的抽样信号；3.量化:把离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散时间离散幅度的数字信号；4.编码:将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。
5.国际标准化的PCM 码组(电话语音)是八位码组代表一个抽样值。
ITT G.712 详细规定了它的S/N指标，还规定比特率为64Kb/s. 使用A 律或u 律编码律。
A律13折线和其编码表为：A律13折线图A律13折线编码表段落序号段落码c2 c3 c4段内码c5 c6 c7 c88 111 0000…….11117 110 0000…….11116 101 0000…….11115 100 0000…….11114 011 0000…….11113 010 0000…….11112 001 0000…….11111 000 0000…….1111内为均匀分层量化，即等问隔16 个分层。
系统性能测试有三项指标，即动态范围、信噪比特性和频率特性。
在满足一定信噪比(SIN)条件下，编译码系统所对应的音频信号的幅度范围定义为动态范围。
PCM 编译码系统动态范围样板值图：动态范围测试框图：四、 实验步骤（一）时钟部分：1. 主振频率为4096KHz ；用示波器在测试点(1)观察主振波形，用示波器测量其频率。
脉冲编码调制实验报告
一、实验目的1. 了解脉冲编码调制（PCM）的工作原理和实现过程；2. 掌握PCM编译码器的组成和功能；3. 验证PCM编译码原理在实际应用中的有效性；4. 分析PCM编译码过程中可能出现的问题及解决方法。
二、实验原理脉冲编码调制（PCM）是一种将模拟信号转换为数字信号的方法。
其基本原理是：首先对模拟信号进行抽样，使其在时间上离散化；然后对抽样值进行量化，使其在幅度上离散化；最后将量化后的信号编码成二进制信号。
PCM编译码器是实现PCM调制和解调的设备。
1. 抽样：抽样是指在一定时间间隔内对模拟信号进行采样，使其在时间上离散化。
抽样定理指出，为了无失真地恢复原信号，抽样频率必须大于信号最高频率的两倍。
2. 量化：量化是指将抽样值进行幅度离散化。
量化方法有均匀量化和非均匀量化。
均匀量化是将输入信号的取值域按等距离分割，而非均匀量化则是根据信号特性对取值域进行不等距离分割。
3. 编码：编码是指将量化后的信号编码成二进制信号。
常用的编码方法有自然二进制编码、格雷码编码等。
三、实验仪器与设备1. 实验箱：包括模拟信号发生器、抽样器、量化器、编码器、译码器等；2. 示波器：用于观察信号波形；3. 数字频率计：用于测量信号频率；4. 计算机软件：用于数据处理和分析。
四、实验步骤1. 模拟信号发生器输出一个连续的模拟信号；2. 通过抽样器对模拟信号进行抽样，得到一系列抽样值；3. 对抽样值进行量化，得到一系列量化值；4. 将量化值进行编码，得到一系列二进制信号；5. 将二进制信号输入译码器，恢复出量化值；6. 将量化值进行反量化，得到一系列反量化值；7. 将反量化值通过重建滤波器，恢复出模拟信号；8. 观察示波器上的信号波形，分析PCM编译码过程。
五、实验结果与分析1. 观察示波器上的信号波形，可以发现，通过PCM编译码过程，模拟信号被成功转换为数字信号，再恢复为模拟信号。
这验证了PCM编译码原理在实际应用中的有效性。
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实验2脉冲编码调制PCM与时分复用实验（.）-
实验2脉冲编码调制和时分复用实验-实验目的
1。
加深对脉码调制过程的理解；
2。
熟悉PCM编解码专用集成电路的功能和用法；3.了解PCM系统的工作流程；
4。
掌握时分复用的工作流程；用同步正弦波信号观察α律PCM八位编码
2，实验仪器
1。
HD8621D实验盒1 2.20米双踪示波器1 3。
铆钉孔线5
3，实验电路工作原理(PCM基本工作原理
脉冲调制是将模拟信号转换成数字信号，然后在通道中传输它脉码调制是模拟信号的过程所谓
采样，就是在采样脉冲到达的瞬间提取模拟信号，并及时将信号转换成信号所谓的
的量化意味着采样瞬时值的幅度，即一组指定的电平，被用来表示瞬时采样值在对模拟信号进行采样和量化之后，获得量化的脉冲幅度调制信号，该信号只是有限数量的值首先对
语音信号进行滤波、脉冲采样并转换成采样信号，然后将幅度连续的PAM信号通过舍入法量化成信号，再经过编码转换成信号对于语音电话通信，CCITT规定采样速率为8千赫。
每个采样值都是编码的，即总共有量化值。
因此，每个信道的脉码调制后的标准数字速率是每秒为了解决均匀量化时小信号量化误差大、音质差的问题，在实践中采用量化方法，即小信号量化特征密集分层，量化间隔小，大信号稀疏分层，大信号大
(2个PCM编解码器电路[PCM编解码器电路TP3067芯片)1。
根据图4-4和4-5，解释了单通道PCM编解码器的工作原理。
a:
定时，可实现编解码器的省电控制图4-5是短帧同步定时的波形图
4，实验内容
1。
用同步正弦波信号观察模数转换八位编码的实验：2.脉码调制和系统实验；
3。
PCM 8位编码时分复用输出波形观测实验:4.脉码调制时分复用定
时分析实验五、实验步骤及注意事项
PCM编解码系统分为PCM(一、PCM(两个子系统)(见图4-9、图4-10电气原理图芯片U501和外围电路形成动力系统控制模块(一，芯片U502和外围电路形成动力系统控制模块(二每个测试点3067芯片U501包含一个动力系统控制模块编码器和一个动力系统控制模块解码器动力系统控制模块编码系统信号流程图(如图4-6所示，动力系统控制模块(一、二)断电示意图(如图4-9所示
编码部分:PCM(一个编码数据在x个时隙输出(TP503，PCM(两个编码数据在y个时隙输出(TP509，两个信号可以在线路和时分复用中输出)(脉码调制输出为三态门输出，它将信号依次传输到同一总线，互不干扰，前提是只有一个三态门可以同时处于工作状态，而其他门处于高电平状态
解码部分:码分多址(解码部分在Y时隙接收数据)和码分多址(两个解码部分在X时隙接收数据)
信号流程图如图4-6所示。
图4-6 PCM编码系统信号流程图
(一个我们使用PCM(一个数据编码输出，最后是PCM(两个解码输出，例如:1。
打开实验箱右侧的电源开关，电源指示灯将会亮起2.薄膜键盘选择PCM编码和解码代码，有三个选项01t24，r8，c2m 02t30，
r16，c2m 03t0，r1，c128khz选择一个并按确认键其中:
T代表PCM(一个编码时隙，PCM(两个解码时隙第24个时隙脉冲r 代表PCM(两个编码时隙，PCM(一个解码时隙16，也就是说，第16个时隙脉冲
C代表1和2的线路编码和解码时钟(例如:2M，2048千赫)，其可以在一帧中容纳32个数据时分复用；如果线路编码时钟是128千赫，一帧可以容纳线路数据的时分复用。
通过实验观察来验证你的结果。
3。
将TP002的同步正弦波信号连接到动力系统控制模块(1号模拟信号输入到铜铆钉孔TP501
4。
K501连接到引脚1-2，即PCM(一个编码器)的编码信号(或带有PCM(两个时分复用数据)的
)被发送到“时分复用总线”；K502连接有引脚1-2，即PCM (1)和PCM (2)的解码器在“时分复用总线”上的相应时隙上接收数据
5。
测量TP501~TP504和TP511~TP512的波形，如图4-8所示两路示波器同时测量TP503和
TP504两点波形，此时可以观察到一个稳定的8位脉码调制数字输出信号
6。
测量TP506和TP512解码器的铜铆钉孔，看看哪个解码器可以恢复并输出正确的同步正弦波
信号。
参照上述实验原理介绍和分析实验结果。
7。
将来自TP512(或TP506)的解码输出信号连接到功率放大器模块TP006的“扬声器输入”和
端口
8。
改变输入模拟信号，选择不同的编码和解码时隙和线路时钟，并测量每个点的波形
(两次时分复用、解复用实验
1。
打开实验箱右侧的电源开关，电源指示灯将会亮起
2。
薄膜键盘选择PCM编码和解码代码。
按确认键选择三个选项之一。
01t24，r8，c2m 02t30，r16，c2m 03t0，r1，c128khz
3。
用连接线将两个不同的模拟信号分别连接到TP501和TP507“模拟输入”铜铆钉孔
4。
K501连接到引脚1-2，即PCM(一个编码器)的编码信号(或带有PCM(两个时分复用数据)的
)被发送到“时分复用总线”；K502连接有引脚1-2，即PCM (1)和PCM (2)的解码器在“时分复用总线”上的相应时隙上接收数据
5。
用连接线连接TP504和TP510铜铆钉孔，即多路复用PCM(将两个编码输出信号接到“时分多路复用总计
线”上)时分复用波形分析示意图
6。
测量TP501~TP512的波形，分析波形之间的关系
7。
解码器输出信号通过连接线从TP506和TP512引出，分别连接
到功放模块TP006的“输入”铜
铆钉孔接口或“电话模拟接收”铜铆钉孔接口此时，两个模拟信号分别经过脉冲编码调制、时分复用、解复用，并通过各自的解码输出。
8。
改变输入模拟信号，选择不同的编码和解码时隙和时钟，测量各点的波形
[注:在上述步骤中，薄膜键盘选择03项，在普通示波器上可以观察到稳定的脉码调制波形
跳线开关设置:
K501: 1-2: PCM(编码器的编码信号发送到“时分复用总线”；
2-3: PCM(一个编码数据(或用PCM(两个时分复用)输出的数据)被发送到AMI/HDB3编码和解码系统的编码输入端
K502: 1-2: PCM(一个和PCM(两个解码器从时分复用总线接收数据)；2-3: PCM(一个和PCM(两个解码器接收由AMI/HDB3码解码系统解码的数据6.实验报告要求
1。
画出实验电路的实验框图，描述其工作过程。
2。
在实验过程中画出每个测量点的波形图，并注意相应的相位和时序关系。
3。
观察同步正弦波的编码波形，读出编码数据(至少12字节的数据，注意观察方法
4。
写下这次实验的经验和任何改进的建议。