差分编译码实验报告
HDB3编译码综合实验
式中：fr一信道码速率；Pe一信道误码率；FrPe－1秒钟内的误码个数;FB：反变换后的码速率;P’e：反变换后的误码率;fBP’e：反变换后1秒钟内的误码个数。
(四)实际应用介绍
目前大量采用型号为CD22103的CMOS大规模集成电路的HDB3编、解码器，它可将编、解码器两大功能电路集成在一个大规模电路里。可将发送来的NRZ码变为HDB3码，也可将接收到的HDB3码还原为NRZ码。
(一)传输码型的选择
在选择传输码型时，要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。归结起来，传输码型的选择，要考虑以下几个原则:
1．传输信道低频截止特性的影响
在电缆信道传输时，要求传输码型的频谱中不应含有直流分量，同时低频分量要尽量少。原因是PCM端机，再生中继器与电缆线路相连接时，需要安装变压器，以便实现远端供电(因设置无人站)以及平衡电路与不平衡电路的连接。
3．K1一K8置00000000，测量P12、P22变换AMI码波形，仍然保持全0电平。测量译码P3l，则时钟信号提取不到，CP3为全0。
*4．用频谱仪测量AMI码信号频谱特性。
B、HDB3码实验
K9、K10置HDB3(波形记录20个码元以上)
1．K1一K8置10Ol11OO，测量P12、P22波形，观察HDB3码变换规则，在没有四连0时，P23无四连0检出信号，HDB3与AMI码变换规则相同。但由于要储存计算有无4个连0。故P22输出比输入P12要延时5位码元。其余类同。这一点与老师上课时和书本上的内容有差别。测量译码P3l,CP3时钟提取波形。测量P33检测不到破坏点V码，比较P12与P32，P32无插入B脉冲检出。比较P12与译码PCM码输出。恢复数据与发端相同。
实验四Δm及CVSD编译码实验
4. 数据分析整理（尤其是实验过程中拍照记录的波形，尽可能将该照片的测量点（如编码输出、CLK等）标注在原理框图中，并将照片中CH1、CH2标出来）。实验中增量调制编码输出的基带码型是什么？
答：此图CH1表示增量调制的原信号；CH2表示增量调制的基带码型。
八、实验预习内容
（1）CMI反转码：“1”交替用“11”和“00”表示，“0”用“01”表示。定时信息丰富。具有纠错能力。
同时具有以下优点：
①不存在直流分量，且低频分量较小；
②信息码流中具有很强的时钟分量，便于从信号中提取时钟信息；
③具有一定的检错能力。
（2）BPH：全称是数字双向码。又称分相码或曼彻斯特码，它是对每个二进制代码分别利用两个不同的二进制新码去取代。
③具有检错能力，如果在整个传输过程中，因传号极性交替规律受到破坏而出现误码时，在接收端很容易发现这种错误。
（4）HDB3：三阶高密度双极性码是一种适用于基带传输的编码方式，它是为了克服AMI码的缺点而出现的。
编码规则：①先将消息代码变换成AMI码，若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI码就是HDB3码;
项目三：不同量阶△M编译码的性能
项目四：△M编译码语音传输系统
项目五：CVSD量阶观测
项目六：CVSD一致脉冲观测
项目七;CVSD量化噪声观测
项目八：CVSD码语音传输系统
五、实验记录
TP4(信源延时)和TH14(编码输出) TP4(信源延时)和TP3(本地译码)
项目二 CH1信源延时，CH2本地译码项目三 量阶3000，Vpp=3V
2Байду номын сангаасCVSD编译码
（1）实验原理框图
实验七-八ΔM编码-译码综合实验
实验七-八ΔM编码-译码综合实验实验目的本次实验旨在帮助学生深入理解ΔM编码和译码的原理以及如何进行综合实验。
实验原理ΔM编码ΔM编码是一种数字信号编码方式，可以将数字信号转换为一串有符号的码元。
ΔM编码的原理可以简单概括为：将相邻的两个码元之间的差值进行编码。
当差值为正数时，编码为1；当差值为负数时，编码为0。
例如，假设有一个数字信号序列：1 3 2 5。
那么ΔM编码后的序列为：1 0 1 1。
ΔM译码ΔM译码是将ΔM编码后的信号转换为原始信号的过程。
ΔM译码采用积分与判决的方法进行。
具体来说，对于收到的ΔM编码后的信号，我们需要先对其进行积分，得到一个变化率的信号。
通过对变化率信号进行判决，即可得到原始信号。
综合实验本次实验需要设计一个ΔM编码-译码电路，并验证其正确性。
电路的输入为一个数字信号，输出为该信号经过ΔM编码和译码后的结果。
电路的基本思路如下：1.对输入信号进行ΔM编码，得到编码后的信号序列。
2.对编码后的信号进行差分，得到相邻码元之间的差值。
3.对差值进行积分，得到变化率信号。
4.对变化率信号进行判决，得到原始信号。
实验步骤设计ΔM编码电路1.将输入信号经过一个4位计数器，并通过异或门与前一计数器的比较结果进行ΔM编码。
2.将编码后的信号输出。
设计ΔM译码电路1.对ΔM编码后的信号进行差分。
2.对差分结果进行积分，得到变化率信号。
3.对变化率信号进行判决，得到原始信号。
4.将原始信号输出。
综合电路将ΔM编码电路和ΔM译码电路连接起来，即可得到ΔM编码-译码电路。
实验结果通过实验，我们可以发现ΔM编码-译码电路具有较好的实用价值。
这种信号编码方式可以减少数据传输时所需要的带宽，从而节省资源开销，对于一些带宽较小的系统起到较好的优化作用。
实验本次实验了解了ΔM编码和译码的原理以及如何进行综合实验。
同时，我们还学习了如何设计电路，并最终得到了较好的实验结果。
希望同学们能够在今后的学习中继续深化了解该编码方式，为未来的研究工作打下坚实的基础。
取样定理与差分脉冲编码调制仿真实验报告
实验四：取样定理与差分脉冲编码调制仿真实验要求：1、学生按照实验指导报告独立完成相关实验的内容；2、上机实验后撰写实验报告，记录下自己的实验过程，记录实验心得。
3、以电子形式在规定日期提交实验报告。
实验指导一．采样及采样定律频带为F的连续信号f(t)可用一系列离散的采样值f(t1),f(t1±Δt)，f(t1±2Δt)，...来表示,只要这些采样点的时间间隔Δt≤1/2F，便可根据各采样值完全恢复原来的信号f(t)。
这是时域采样定理的一种表述方式。
时域采样定理的另一种表述方式是：当时间信号函数f(t)的最高频率分量为fM时,f(t)的值可由一系列采样间隔小于或等于1/2fM的采样值来确定,即采样点的重复频率f≥2fM。
（一）、以正弦信号为例系统仿真框图如下：各模块参数设置：连续、离散正弦波及脉冲信号波形的示波器显示图：(二)、以锯齿波为例系统仿真框图：各模块参数设置：连续、离散锯齿波及采样脉冲信号波形的示波器显示图：离散锯齿波信号频谱显示图：二、量化及编码（一）、PCM概述脉冲编码调制又称脉码调制，它是一种将模拟信号的抽样量化值变换成代码的编码方式。
PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
抽样是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，量化是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，编码是把量化后的信号编码成一个二进制码组输出。
从通信中的调制概念来看，可以认为PCM编码过程是模拟信号调制一个二进制脉冲序列，载波是脉冲序列，通过调制改变脉冲序列中得码元的取值，所以PCM称为脉冲编码调制。
在接收端，二进制码组经解码后形成重建的量化信号，然后经过低通滤波器滤除高频分量以及进行必要的频率失真补偿，便可得到重建新号。
PCM仿真框图：参数设置：S1、S2、S3、S4除Variable name与S不同外其余参数设置一样。
PCM仿真结果：（二）、DPCM 差分脉冲编码调制1、DPCM概述DPCM(Differential Pulse Code Modulation)差分脉冲编码调制，简称差值编码。
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。
实验二差分编译码系统systemview仿真
Source
Pluse Train
Offset=0v,Freq=100Hz,Amp=1v
14
Logic
XOR
Threshold=0.5 Ture=1 False=0 Gate Delay=0
15,16
Source
Step Fct
Offset=0v,Amp=1v,start=0sec
表2-1 实验二图符块参数设置
大连理工大学实验报告
学院（系）：电子信息与电气工程学部专业：电子信息工程班级：
姓名：学号：组：_
实验时间：实验室：大黑楼221实验台：
指导教师签字：成绩：
实验二差分编码、译码
一、实验目的和要求
目的：熟悉系统仿真软件systemview，通过分析理解差分编码／译码的基本工作原理。
要求：自己构建一个差分编码译码系统，进行系统性能的测试。
（a）发送差分编码器 （b）接收差分译码器
三、主要仪器设备
计算机、SystemView仿真软件
四、实验步骤与操作方法
第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数：
1)运行时间：Start Time: 0秒；Stop Time: 0.3秒；
2)采样频率：Sample Rate=10000Hz。
图2-2-5差分编码译码加非门系统框图
图2-2-6 PN序列输出
图2-2-7差分编码输出（D触发器）
图2-2-8差分译码输出（D触发器加非门）
分析：同样可以看出利用D触发器实现时，如果差分编码输出序列全反相并不会影响差分译码输出，利用这一原理便能很好地解决就能很快理解2DPSK是如何解决载波180°相位模糊问题。但在用D触发器实现的过程中，由于异或门的延时作用，导致差分编码输出波形存在毛刺，这正是由于PN序列和经异或门D触发器的信号相异或时没能够完全同步，导致信号作用是边界存在毛刺，最后通过选择了一个没有延时的异或器件解决了这一问题。因此延时问题、同步问题是实际系统设计中应该十分关注的问题，这些问题很可能导致输出波形的错误。最后选择了没有延时的异或器件解决了问题。
实验十 自适应差分脉冲编码调制与解调实验
实验十自适应差分脉冲编码调制与解调实验一、实验目的1、加深对自适应差分脉冲编码调制工作原理的理解。
2、了解大规模集成电路MC145540的电路组成及工作原理。
二、实验内容1、观察各测量点波形并画出图形，注意时间对应关系。
2、在有可能的情况下，编写程序并在此电路板上进行调试。
三、实验仪器1、信号源模块2、模拟信号数字化模块3、终端模块（可选）4、频谱分析模块（可选）5、20M双踪示波器一台6、频率计（可选）一台7、音频信号发生器（可选）一台8、立体声单放机（可选）一台9、立体声耳机（可选）一副10、连接线若干四、实验原理1、调制原理框图信号在进行ADPCM编码前，先要将A律PCM码变换成自然二进制码，即线性PCM码。
2、解调原理框图输出ADPCM输入同样在解码部分，需要进行一次反变换，把ADPCM 码解码得到用线性PCM 码变换成A 律对数PCM 信号输出。
本实验模块中实现自适应差分脉码调制ADPCM 采用的是大规模集成电路专用芯片MC145540。
MC145540的量化器与预测器均为自适应方式。
当以高于奈奎斯特速率对话音或视频信号抽样时，在前后样值间可以看到有明显的相关性，将这些相关样值按通常PCM 系统的方式加以编码时会使得编码信号含有多余信息。
如果在编码前将这种多余信息去掉，则可得到效率较高的编码信号。
为此，可先利用信号()s nT X 的相关性对未来样值进行预测，预测器通常为抽头延时滤波器（即FIR 滤波器）。
线性预测器的预测值为：∑-=-=10)()(n i s s i s iT nT x a nT X其中i a 为预测系数，在DPCM 中为常数，在ADPCM 中为自适应变量。
N 为预测阶数。
可以根据预测误差能量最小的准则求出预测系数i a 。
这样，PCM 编码器就只是对差值信号()()()s s s nT X nT X nT e -=进行量化和编码，以达到DPCM 或ADPCM 编码的目的。
实验四--Δm及CVSD编译码实验
实验四--Δm及CVSD编译码实验实验四Δm及CVSD编译码实验一、实验目的1、掌握简单增量调制的工作原理。
2、理解量化噪声及过载量化噪声的定义，掌握其测试方法。
3、了解简单增量调制与CVSD工作原理不同之处及性能上的差别。
二、实验器材1、主控&信号源模块、21号、3号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、Δm编译码（1）实验原理框图信号源music/A-outCLK抗混叠滤波器LPFLPF-IN LPF-OUTΔm 编码编码输入门限判决时钟Δm译码时钟译码输入译码输出3# 信源编译码模块比较量化延时极性变换量阶编码输出延时本地译码音频输入图一Δm编译码框图（2）实验框图说明编码输入信号与本地译码的信号相比较，如果大于本地译码信号则输出正的量阶信号，如果小于本地译码则输出负的量阶。
然后，量阶会对本地译码的信号进行调整，也就是编码部分“+”运算。
编码输出是将正量阶变为1，负量阶变为0。
Δm译码的过程实际上就是编码的本地译码的过程。
2、CVSD编译码（1）实验原理框图信号源music/A-outCLK抗混叠滤波器LPFLPF-IN LPF-OUTΔm 编码编码输入门限判决时钟Δm译码时钟译码输入译码输出比较延时极性变换量阶调整编码输出延时本地译码量阶调整一致脉冲量阶3# 信源编译码模块音频输入图二 CVSD编译码框图（2）实验框图说明与Δm相比，CVSD多了量阶调整的过程。
而量阶是根据一致脉冲进行调整的。
一致性脉冲是指比较结果连续三个相同就会给出一个脉冲信号，这个脉冲信号就是一致脉冲。
其他的编译码过程均与Δm一样。
四、实验步骤项目一：△M编码规则实验项目二：量化噪声观测项目三：不同量阶△M编译码的性能项目四：△M编译码语音传输系统项目五：CVSD量阶观测项目六：CVSD一致脉冲观测项目七;CVSD量化噪声观测项目八：CVSD码语音传输系统五、实验记录TP4(信源延时)和TH14(编码输出)TP4(信源延时)和TP3(本地译码)项目二CH1信源延时，CH2 本地译码项目三量阶3000，Vpp=3V项目三量阶6000，Vpp=3V 项目三量阶3000，Vpp=1V项目五量阶6000，Vpp=1V 项目五 Vout=1V项目五 Vout=2V项目五 Vout=4V项目七 Vpp=1V 项目七 Vpp=3VCVSD量化噪声观测(2KHz)Vpp=3V的噪声CVSD量化噪声观测(2KHz)Vpp=1V的噪声六、思考题回答1.增量调制的速率可以是32kbps、16kbps相比PCM 64kbps产生的原因怎样？（请查找资料）今天VoIP采用什么样的信源编码？视频的MPEG2编码又是什么？答：PCM的速率是增量调制的整数倍，利用此特点，可进行信道的复用，扩大信息量的传输。
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实验十三差分编译码实验
一、实验目的
掌握差分编码/译码原理
二、实验内容
1、学习差分编译码原理
2、用示波器观察差分编码结果和译码结果
三、基本原理
差分码是一种把符号‘0’和‘1’反映在相邻码元的相对变化上的波形。
比如，若以相邻码元的电位改变表示符号‘1’，而以电位不改变表示符号‘0’，如图13－1所示。
当然，上述规定也可以反过来。
由图可见，这种码波形在形式上与单极性或双极性码波形相同，但它代表的信息符号与码元本身电位或极性无关，而仅与相邻码元的电位变化有关。
差分波形也称相对码波形，而相应地称单极性或双极性波形为绝对码波形。
差分码波形常在相位调制系统的码变换器中使用。
图13-1差分码波形
组成模块如下图所示：
cclk
d_out
端口说明：
CCLK：编码时钟输入端
DIN：编码数据输入端
Diff－OUT：差分编码结果输出端
DCLK：译码时钟输入端
Diff－IN：差分译码数据输入端
DOUT：译码结果输出端
四、实验步骤
1、实验所用模块：数字编解码模块、数字时钟信号源模块。
实验连线：
CCLK：从数字时钟信号源模块引入一高频时钟，如512K。
DIN：从数字时钟信号源模块引入一低频时钟，如16K。
DIFF－OUT与DIFF－IN短接。
DCLK与CCLK短接。
2、用示波器两探头同时观测DIN与DIFF－OUT端，分析差分编码规则。
3、用示波器两探头同时观测DIN与DOUT端，分析差分译码结果。
五、实验报告要求
设信息代码为1001101，码速率为128K，差分码的编码时钟为码速率的四倍，根据实验观察得到的规律，画出差分码波形。