实验五脉冲编码调制与解调
3.脉冲编码调制PCM_标准实验报告
3.脉冲编码调制PCM_标准实验报告一、实验目的：1. 了解脉冲编码调制（PCM）的原理及其应用。
2. 熟悉DSP开发平台。
3. 完成PCM的硬件电路设计与软件编程。
二、实验原理：1. PCM原理：脉冲编码调制（PCM）是一种数字信号处理技术，将模拟信号按照一定的规律离散化，转化为数字信号，再传输或存储。
PCM系统由三个部分组成：采样、量化和编码。
缺点：1. PCM方法对采样率和量化位数较为敏感。
2. 处理量大，处理速度慢。
3. 每次采样都独立进行，与前一次的采样结果没有关联。
1. 采样值易于处理，可以方便地进行数字信号处理。
2. 可以通过更改量化位数和采样率等参数，以兼顾信号的数据量和品质。
2. 实验步骤：a. 编程：使用CCS软件并在TI DSP C 5428 Starter Kit开发板上完成。
b. 硬件设计：ADC和DAC芯片接口实现PCM。
三、实验过程：1. 编译代码：在CCS软件中设置项目属性，并编译好主程序、看门狗模块程序、初始化模块程序及中断模块程序。
2. 设置采样率：根据需要，设置采样率及准备除采样及量化外的程序代码。
3. 硬件电路设计：将ADC芯片、DAC芯片及DSP开发板连接起来，实现PCM功能。
Four、实验结果：经过实验及测试，能够成功将模拟信号转换为数字信号，并以数字信号的方式进行输出或存储。
同时，PCM系统在处理语音、图像及信号传输等领域中应用广泛。
五、实验感想：通过本次实验，掌握了PCM技术的原理和应用，加深了对总线接口及模拟信号与数字信号的概念和认知。
同时，也学习到了如何使用DSP开发平台及CCS软件进行程序开发、编译及测试等工作。
在今后的研究工作中，PCM技术将是一个非常有用的数学处理工具，值得进一步深入研究。
南昌大学通信原理实验五 PCM编码、译码原理实验
实验五 PCM编码、译码原理实验一、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、了解帧同步信号的时序状态关系；5、掌握时分多路复用的工作过程；6、用同步正弦波信号观察PCM 八比特编码的实验。
二、实验原理脉冲调制就是把一个时间连续、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后在信道中传输。
脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样，量化、编码的过程。
所谓抽样，就是在抽样脉冲来到的时刻提取对模拟信号在该时刻的瞬时值，抽样把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
抽样速率的下限是由抽样定理确定的。
在该实验中，抽样速率采用8Kbit/s。
所谓量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。
所谓编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。
然而，实际上量化是在编码过程中同时完成的，故编码过程也称为模/数变换，可记作A/D。
PCM原理框图三、实验内容1、用同步正弦波信号观察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。
四、实验步骤及结果1、打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮；2、编码部分：SP401 接入模拟信号，输入正弦波信号；SP405 接入2048KHz 主时钟信号；SP406 接入8KHz 脉冲信号；SP407 接入可选发码时钟，有64K、512K、2048K 三种频率。
3、译码部分：SP408 接入8KHz 脉冲信号；SP409 接入可选发码时钟，有64K、512K、2048K 三种频率。
4、连接SP402、SP403 两点，测试译码输出电路各点波形，在TP404能观察到稳定的正弦输出信号。
用音乐信号源取代函数信号发生器测试各点。
TP401：模拟信号输入TP402：数字编码输出； TP403：数字译码输入TP404：模拟信号输出TP405：主时钟TP407/409 ：512KHz5、实验现象TP401TP402TP403TP404TP405TP403 405TP406TP407 409TP408五、测量点说明TP401：该点为输入的音频信号，用连接线连接模拟信号源与TP401，若幅度过大，则被限幅电路限幅成方波，因此信号波形幅度尽量小一些。
实验五PSK调制与解调实验
实验八 PSK调制与解调实验一、实验内容1、观察2PSK、2DPSK信号的波形（频谱）。
2、观察2PSK、2DPSK相干解调器各点波形。
二、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
1、掌握2PSK、2DPSK信号的频谱特性。
2、掌握2PSK、2DPSK相干解调的原理。
3、理解2PSK、2DPSK之间的差别。
三、实验原理1、2PSK调制原理2PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0，其时域波形示意图如图8.5-1所示。
图8.5-1 2PSK信号的典型时域波形设二进制单极性码为an，其对应的双极性二进制码为bn，则2PSK信号的一般时域数学表达式为：（8.5-1）其中：则上式可变为：（8.5-2）由（8.5-1）式可见，2PSK信号是一种双边带信号，比较（8.5-1）式与（8.5-2）式可知，其双边功率谱表达式与2ASK的几乎相同，即为：（8.5-3）2PSK信号的谱零点带宽与2ASK的相同，即（Hz）（8.5-4）我们知道，2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应数字信号的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。
如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。
这种现象常称为2PSK的“倒π”现象。
2、2PSK解调原理2PSK解调最常用的方法是极性比较法和相位比较法，这里采用的是极性比较法对2PSK信号进行解调，原理框图如图8.5-2（a）所示。
2PSK调制信号先经过带通滤波器，然后调制信号经过模拟乘法器与载波信号相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，对此信号进行抽样判决，就可以得到基带信号了。
图8.5-2 2PSK解调原理框图3、2DPSK调制原理我们知道，2PSK存在“倒π”现象，因此，实际中一般不采用2PSK方式，而采用差分移相（2DPSK）方式。
第5章 脉冲编码调制
上面的简单过程说明，对模拟信号的采
样恢复精确程度和抽样抽样点距，即抽样频 率的设置有着非常重要的关系。要重建原信 号，抽样速率必须要达到一定的数值。按理 论来看，抽样点距取值越小，信号的重建度 就越高。但是抽样过程中不可能无限制的去 减少抽样点距，一方面硬件设备不支持无限 制的减少抽样点距，另一方面抽样点过多， 将导致采样信号的数字化值过大。
m'(t) h(t) ms (t) Sa(H t) m(nT ) (t nT )
n
m(nT )Sa[H (t nT )]
n
此公式以Sa(WHt)为核函数，称为内插公式
例5.1 对24路最高频率为4khz的信号进
行时分复用，采用PAM方式传输。假定所
有的脉冲为周期性矩形脉冲，脉冲的宽度
信噪比26db26db随输入信号减小而迅速下降随输入信号减小而迅速下降22有压扩时无压扩要求输入信号大于无压扩要求输入信号大于18db18db而有压扩而有压扩100100只需要大于只需要大于36db36db33压扩的作用压扩的作用扩大了信号的动态范围扩大了信号的动态范围5a律压缩欧洲和我国欧洲和我国11压缩规律压缩规律22分析分析我国我国a876a876小信号时非均匀量化对均匀量化信噪比改善的程度小信号时非均匀量化对均匀量化信噪比改善的程度1687ln87lndb24小信号时提高了小信号时提高了24db24db大信号时大信号时db87ln6
上式表明，ms t 的MS 频谱是M 的周期性复制，即MS 是无穷多个间隔为
s 的 M 相迭加而成。
这意味着，只要( fs 2 fH ) s 2H ，M
就周期性地重复而不重叠，因而 ms t
中包含了 mt 的全部信息。图5-9是
1.PCM脉冲编码调制解调
实验报告课程名称通信原理实验名称脉冲编码调制解调实验专业通信工程班级学号姓名指导教师彭祯2011年6 月4日实验一脉冲编码调制解调实验实验名称脉冲编码调制解调实验评分实验日期2011 年10 月9 日指导教师彭祯姓名专业班级通信工程学号一、实验目的1、掌握脉冲编码调制与解调的原理。
2、掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。
3、了解脉冲编码调制信号的频谱特性。
4、了解大规模集成电路W681512的使用方法。
二、实验内容1、观察脉冲编码调制与解调的结果，分析调制信号与基带信号之间的关系。
2、改变基带信号的幅度，观察脉冲编码调制与解调信号的信噪比的变化情况。
3、改变基带信号的频率，观察脉冲编码调制与解调信号幅度的变化情况。
4、改变位同步时钟，观测脉冲编码调制波形。
三、实验器材1、信号源模块一块2、②号模块一块3、20M双踪示波器一台4、立体声耳机一副5、连接线若干四、实验原理PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号；量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散、幅度离散的数字信号；编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。
国际标准化的PCM码组（电话语音）是用八位码组代表一个抽样值。
编码后的PCM码组，经数字信道传输，在接收端，用二进制码组重建模拟信号，在解调过程中，一般采用抽样保持电路。
预滤波是为了把原始语音信号的频带限制在300Hz～3400Hz左右，所以预滤波会引入一定的频带失真。
图1-1 PCM 调制原理框图五、实验步骤1、将信号源模块和模块2固定在主机箱上，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，将信号源模块和模块2的电源开关拨下，观察指示灯是否点亮，红灯为+5V电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯，黄色为+12V 电源指示灯。
（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，再打开电源做实验，不要带电连线）。
脉冲编码调制
Rbc
2048 32
64kbit/s
或 Rbc fs n 8 8 64kbit/s
Rb fs n L 8 8 32 2048kbit/s
.时分复用 时隙数与信号路数相同 .帧结构 时隙数>信号路数
32路时隙，256bit，125μs
TS0 1
16
31
TS1~TS15， TS17~TS31，
CH1~CH15 CH16~CH30
TS0传送帧同步码组 0011011
TS16传送话路信令
abcdabcd
A律基群又称30/32系统
1帧......2个话路的信令
15帧......30个话路的信令 16帧......复帧 F0，F1，......F15
1101
1011
13
正极性部分
1100
1100
1010
12
1011
1011
1110
11
1010
1010
1111
10
1001
1001
1101
9
1000
1000
1100
8
0111
0000
0100
7
0110
0001
0101
6
0101
0010
0111
5
负极性部分
0100
0011
0110
4
0011
0100
0010
f (t)
f (t)
n(t)
t
一般量化噪声：
et f t f 't
n(t) t
过载噪声:阶梯电压波 形跟不上信号的变化。
译码器的最大跟踪斜率：
实验2脉冲编码调制与解调实验
实验2脉冲编码调制与解调实验实验2 脉冲编码调制与解调实验⼀、实验⽬的1、掌握脉冲编码调制与解调的基本原理。
2、定量分析并掌握模拟信号按照13折线A律特性编成⼋位码的⽅法。
3、通过了解⼤规模集成电路TP3067的功能与使⽤⽅法，进⼀步掌握PCM通信系统的⼯作流程。
⼆、实验内容1、观察脉冲编码调制与解调的整个变换过程，分析PCM调制信号与基带模拟信号之间的关系，掌握其基本原理。
2、定量分析不同幅度的基带模拟正弦信号按照13折线A律特性编成的⼋位码，并掌握该编码⽅法。
三、实验仪器1、信号源模块2、模拟信号数字化模块3、20M双踪⽰波器⼀台4、连接线若⼲四、实验原理脉冲编码调制（PCM）与解调通信系统的原理框图如下：模拟信号在编码电路中，经过抽样、量化、编码，最后得到PCM编码信号。
在单路编译码器中，经变换后的PCM码是在⼀个时隙中被发送出去的，在其他的时隙中编译码器是没有输出的，即对⼀个单路编译码器来说，它在⼀个PCM帧（32个时隙）⾥，只在⼀个特定的时隙中发送编码信号。
同样，译码电路也只是在⼀个特定的时隙（此时隙应与发送码数据的时隙相同，否则接收不到PCM编码信号）⾥才从外部接收PCM编码信号，然后再译码输出。
五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、模拟信号数字化模块⼩⼼地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下⼆个模块中的相应开关POWER1、POWER2，对应的发光⼆极管LED01、LED02发光，按⼀下信号源模块的复位键，⼆个模块均开始⼯作。
（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、对任意频率、幅度的模拟正弦信号脉冲编码调制与解调实验（1）将信号源模块中BCD码分频值（拨码开关SW04、SW05）设置为0000000 0000001（分频后“BS”端输出频率即为基频2.048MHz），模拟信号数字化模块中拨码开关S1设置为0000，“编码幅度”电位器逆时针旋转到顶。
脉冲幅度调制与解调实验
实验二脉冲幅度调制与解调实验一、实验要求1、掌握抽样定理的概念。
2、理解脉冲幅度调制的原理和特点。
3、了解脉冲幅度调制与解调电路的实现。
二、实验内容1、观察音频信号、抽样脉冲及PAM调制信号的波形，并注意它们之间的相互关系。
2、改变抽样时钟的占空比，观察PAM调制信号及其解调信号波形的变化情况。
三、实验仪器1、信号源模块2、PAM/AM模块3、20M双踪示波器一台4、连接线若干四、实验原理1、PAM调制电路从PAM音频输入端口输入2KHz左右的正弦波信号，通过隔直电容去掉模拟信号中的直流分量，然后通过电压跟随器电路（U01）提高其带负载的能力，然后信号被送入模拟开关MC14066（U02）。
由于实际上理想的冲激脉冲串物理实现困难，这里采用方波脉冲信号代替。
具体实现方法是通过改变信号源“24位NRZ码型设置”及“BCD码分频值设置”，使得“NRZ”端输出不同占空比的近似8KHz的方波信号。
该方波信号从PAM 时钟输入端口输入，当方波为高电平时，模拟开关导通，正弦波通过并从调制端口输出；当方波为低电平时，模拟开关截止，输出零电平。
2、PAM解调电路若要还原出原始的音频信号，则将该PAM信号通过截止频率略大于2KHz的低通滤波器，滤除掉其中的高频成分即可。
这里使用了两级二阶RC有源低通滤波器来增强滤波的效果。
五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、PAM&AM模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，两个模块均开始工作。
（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、PAM调制实验2）调整模拟输出：频率在2KHz左右，峰-峰值在2V左右。
3）设置信号源模块拨码开关SW01、SW02、SW03输出为10101010 10101010 10101010，用示波器观测PAM模块调制输出波形。
实验十--自适应差分脉冲编码调制和解调实验
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、频谱分析模块（可选）4、终端模块（可选）5、20M 双踪示波器 一台6、音频信号发生器（可选） 一台7、立体声单放机（可选） 一台8、立体声耳机（可选） 一副9、连接线 若干四、实验原理1、ADPCM 简介由前面PCM 和M ∆实验我们已经知道，在不考虑信道误码率的情况下，M ∆的性能通常比PCM 的差。
这主要是因为PCM 和M ∆系统不管误差信号如何变化，传输的增量σ是固定不变的。
如果使增量的数值随误差信号()d k 的变化量化成M 个电平之一，然后再进行编码，这样，系统的性能就会得到改善。
在这样的系统中，由于对传输的增量还要经过脉冲编码调制，因而称它为增量脉冲编码调制或差分脉冲编码调制()DPCM 。
下面先介绍DPCM 的基本原理。
()d k图10-1 DPCM 系统原理框图图10-1给出了DPCM 系统原理框图。
图中输入抽样值信号为()S k ，接收端输出重建信号为()r S k ，()d k 是输入信号与预测信号()e S k 的差值，()q d k 是经量化后的差值，()I k 是()q d k 信号经编码后输出的数字码。
编码器中的预测器与解码器的预测器完全相同，因此，在信道传输无误码的情况下，解码器输出的重建信号()r S k 与编码器的()r S k 完全相同。
DPCM 的总量化误差()e k 定义为输入信号()S k 与解码器输出的重建信号()r S k 之差，即有[]()()()()()()()()()r e e q q e k S k S k S k d k S k d k d k d k ⎡⎤=-=+-+=-⎣⎦由上式可知，在这种DPCM 系统中，总量化误差只和差值信号的量化误差有关。
通信原理实验报告(终)
通信原理实验报告班级： 12050641姓名：谢昌辉学号： 1205064135实验一 抽样定理实验一、实验目的1、 了解抽样定理在通信系统中的重要性。
2、 掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
3、 理解低通采样定理的原理。
4、 理解实际的抽样系统。
5、 理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
6、 理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
7、 理解带通采样定理的原理。
二、实验器材1、 主控&信号源、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、实验原理框图保持电路S1信号源A-outmusic抽样电路被抽样信号抽样脉冲平顶抽样自然抽样抽样输出抗混叠滤波器LPFLPF-INLPF-OUTFPGA 数字滤波FIR/IIR译码输出编码输入3# 信源编译码模块图1-1 抽样定理实验框图2、实验框图说明抽样信号由抽样电路产生。
将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。
平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。
这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶3.4kHz 的巴特沃斯低通滤波器）或FPGA 数字滤波器（有FIR 、IIR 两种）。
反sinc 滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。
要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。
在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。
四、实验步骤实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明信号源：MUSIC 模块3：TH1(被抽样信号) 将被抽样信号送入抽样单元信号源：A-OUT 模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。
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本科学生综合性实验报告
学 号： 1843202000234
姓 名： 武建璋
学 院： 物理与电子信息学院
专业、班级： 电子信息科学与技术专业18B班
实验课程名称： 现代通信原理实验及仿真教程
教 师： 何文学
开 课 学 期：2020至2021学年秋季学期
填 报 时 间： 2020 年 09月29日
云南师范大学教务处编印
一．实验设计方案
实验序号 五 实验名称 脉冲编码调制与解调
实验时间 2020.09.29 实验室 同析三320
（一）实验目的
(1)掌握脉冲编码调制与解调的基本原理。
(2)定量分析并掌握模拟信号按照13折线A律特性编成八位码的方法。
(3)通过了解大规模集成电路TP3067的功能与使用方法,进一步掌握PCM通信系统
的工作流程。
（二）实验原理及实验流程或装置示意图
实验原理及实验流程
脉冲编码调制与解调通信系统的原理如图3.5. 1所示。
本实验模块采用大规模集成电路TP3067对语音模拟信号进行PCM编解码。TP3067
在一个芯片内部集成了编码电路和译码电路,是一个单路编译码器。其编码速率为
2.048MHz,每一帧8位数据,采用8kHz帧同步信号。模拟信号在编码电路中,经过抽
样量化、编码,最后得到PCM编码信号。在单路编译码器中,经变换后的PCM码是在
一个时隙中被发送出去的,在其他的时隙中编译码器是没有输出的,即对一个单路
编译码器来说,它在一个PCM帧(32个时隙)里,只在一个特定的时隙中发送编码信
号。同样,译码电路也只是在一个特定的时隙(此时隙应与发送码数据的时隙相同,
否则接收不到PCM编码信号)里才从外部接收PCM编码信号,然后再译码输出。
PCM语音编码芯片TP3067的详细资料具体见附录中内容
(三)、实验方法步骤
(1)将信号源模块、模拟信号数字化模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良
好。
(2)插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下两个模块中的相应开关
POWERI,POWER2,对应的发光二极管LED1 LED02发光,按一下信号源模块的复位
键,两个模块均开始工作。注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连
线,后打开电源做实验,不要带电连线。
(3)对任意频率、幅度的模拟正弦信号脉冲编码调制与解调实验。
①将信号源模块中BCD码分频值(拨码开关swo4, Wo5)设置为0000000和0
000001频后BS端输出频率就是基频2.048MH2),模拟信号数字化模块中拨码开关
S1设置为0000,编码幅度”电位器逆时针旋转到顶。
②信号源模块产生一个频率为2kHz,峰峰值约为2V的正弦模拟信号,由“模拟输
出”端送入模拟信号数字化模块的SIN端,再分别连接信号源模块的信号输出端
64K. 8K、BS与模拟信号数字化模块的信号输入端CLKB-IN FRAMEB-IN、
2048K-IN,开电,观察PCMB-OUT端PCM编码,如图3. 5.2所示。因为是对随机信
号进行编码,所以建议使用数字存储示波器观察。
③断电,分别连接模拟信号数字化模块上编译码时钟信号CLKB-IN和CLK2-IN,帧
同步信号FRAMEB-IN和FRAME2-IN, PCM编译码信号输出点PCMB-OUT和信号输入
点 PCM2-IN,。开电,观察并比较基带模拟信号S-IN和解调信号JPCM,如图3.5.3
所示。
④改变正弦模拟信号的幅度及频率,观察PCM编码信号和解调信号随之的波形变
化情况,同时注意观察满载和过载时的脉冲幅度和解调信号波形,超过音频信号
频带范围时的解调信号波形。可观察到,当输入正弦波信号幅度大于5V时,解调
信号中带有明显的噪声;当输入正弦波的频率大于3400Hz或小于300Hz时,因为
TP3067集成芯片主要针对音频信号,芯片内部输入端有一个带通滤波器滤除带外
信号,所以解调信号的幅度将逐渐减小为零。
(4)用模拟示波器定量观察PCM八位编码实验
注:该模块电路使用同一时钟源产生所有的时钟信号及频率固定、幅度可调的基
带信号,故而可用模拟示波器同步观察PCM编译码过程。
①断电,拆除所有信号连线,将拨码开关S1设置为1111
@开电,观察2kHz基带信号SIN2.8kHz帧同步信号FRAMEB-IN.64kHz编码时钟信
号CLKB-IN与PCM编码信号PCMB-OUT的波形。这里建议用8kHz帧同步信号与
PCM编码信号同时观察,每四帧为一个周期编码。调节“编码幅度”电位器,分析
PCM八位编码中极性码、段落码与段内码的码型随基带信号幅值大小变化而变化
的情况如图3.5.4所示。
e解Vr
③断电,分别连接信号点CLKB-IN和CLK2-IN, FRAMEB-IN和FRAME2-IN, PCMB-OUT
和PCM2-IN,开电,观察并比较基带模拟信号SIN2和解调信号JPCM,如图3.5.5所
示。
在
注:实验完后务必将拨码开关S1重新设置为0000。
（四）、注意事项
(1)仔细观察脉冲编码调制与解调的整个变换过程,分析PCM信号与基带模拟信号
之间的关系,并掌握其基本原理。
(2)定量分析不同幅度的基带模拟正弦信号按照13折线A律特性编成的八位码,
并掌握该编码方法
二．实验报告
（一）、实验现象及观察结果
(1)对任意频率、幅度的模拟正弦信号脉冲编码调制与解调实验。
PCM输入信号如下。
S-IN:2kHz,峰峰值为2V的正弦波。
CLKB-IN:信号源输出点64K输出的62.5kHz方波FRAMEB-IN:信号源输出点8K输
出的7.8125kHz方波。
2048K-IN:信号源输出点BS输出的2MHz方波
上路帧同步信号(FRAMEB-IN)与下路PCM编码信号(PCMIB-OUT)波形
上路基带模拟信号(S-IN)上下路PCM解调信号JPCM)波形
(2)用模拟示波器定量观察PCM八位编码实验。
上路顿同步信号(FRAMEB-IN)与下路PCM编码信号(PCMB-OUT)波形
上路基带模拟信号(SIN2)与下路PCM解调信号(JPCM)波形
（三）、实验总结
(1) TP3067 PCM编码器输出的PCM码的速率是多少?在本实验中,为什么要
TP3067提供2.048MHz的时钟?
答;TP3067 PCM编码器输出的PCM码的速率是64kbi/s,属于国际标准。
由PCM帧结构知,1帧共有32路时隙,每路时隙8bit,每秒有8000帧,故30/32
路PCM基群的码率为8000 x32×8-2. 048Mbit/s,即 TP3067提供的PCM编
译码电路的时钟频率。
(2)在脉码调制中,选用折叠二进制码为什么比选用自然二进制码好?
答：采用折叠二进制码可以大为简化编码的过程,而且在传输过程中如果出
现误码,对小信号的影响较小,有利于减小平均量化噪声。
(3)脉冲编码调制系统的输出信噪比与哪些因素有关?
答均匀量化器的输出信号量噪比为S/N,-M",对于PCM系统,解码器中具有这
个信号量噪比的信号还要通过低通滤波器。用N位二进制码进行编码时,上
式可写为S/N,-2。这表明,PCM系统的输出信号量噪比仅和编码位数N有关,
且随N按指数规律增大。对于一个频带限制在fi的低通信号,按抽样定理,
有S/N,=21,即 PCM系统的输出信号量噪比随系统的带宽B按指数规律增长。
(3) TP3067芯片功能说明。
该芯片的编译码器的功能比较强,它既可以进行A律变换,也可以进行1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,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。
在实验中选择它进行A律变换,以2.048Mbit/s的速率来传送信息,信令顿为
无信令帧,它的发送时序与接收时序直接受FSx和FSR控制。
还有一点,编译码器一般都有一个PDN降功耗控制端, PDN=1时,编译码能正
常工作,PDN=0时,编译码器处于低功耗状态,这时编译码器其他功能都不起
作用,在设计时,可以实现对编译码器的降功耗控制。
关于该芯片的工作原理及过程,可参看其厂商提供的相应的pdf文档。
2)多功能ADPCM编解码器:M7570L-01M7570L-01为多功能ADPCM编解码器,
其具体功能见相应的pdf文档。
3)可编程逻辑器件:ALTERA EPM3032A详见MAX 3000系列可编程逻辑器件pdf
文档。
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