PCM编译码实验难点.docx

电子科技大学中山学院电子信息学院学生实验报告课程名称通信原理实验实验名称实验二PCM编译码实验班级，姓名实验时间学号指导教师报 告 内 容一、实验目的和任务1. 了解PCM编译码的基本工作原理及实现过程。2. 了解语音信号数字化技术的主要技术指标，学习并掌握相应的测试方法。3. 初步了解通信专用集成电路的工作原理和使用方法。二、实验原理简介1、模拟信号经分段分层处理后被编成二进制码组，码组的形式为折叠二进制。在A律l3折线的编码方式中，国际标准规定最大量化输人为2048个量化单位，各段量化间隔。由于采用非线性编码，码组中每位电平码的权重是变化的。以上编码规律可用表1.1、表1.2详细说明。这里对应模拟信号为正值的情况，若输入为负，则PCM码字的最高位“符号位”由“1”改为“0”，其他规律不变。2、7/11变换电路7/11变换又称非线性码/线性码变换，即将非线性7位幅度码变换成线性11位幅度码它们的变换关系可用表1.3表示。其中为第段的“段落标志”，即表示是第1个量化段，于是有，根据表1.3可得出与之间的逻辑表达式。例如线性码的权为，哪几种情况要求出的权值呢? 对应于的非线性码有4种情况。第一种是第8量化段()时的；即；第二种是第7段()的时；第三种是第6段()的时;第四种是第5段()时。均表示求变换后的线性码根据公式227可写出下列7/11变换逻辑表达式：式中“+”表示“或”运算；相乘表示“与”运算，标“*”者为收端解码用。3、A律13折线解码解码的作用是把接收到的PCM 信码还原成相应的PAM 信号，即数/模(D/A)变换。 A律13折线解码器的方框图如图1.9 所示，它与图1.4中本地解码电路很相似，又有不同点： 增加了极性控制部分：根据接收到的PCM信号的极性码是“1”码还是“0”码，来辨别PAM信号的极性，极性码的状态在记亿寄存器中，由，或来控制“极性控制电路，使解码后的PAM信号的极性得以恢复成与发送端相同的极性。 逻辑压扩部分由原7/11变换改为7/12变换：由7/11变换变成7/12变换是使变换后输出的线性码增加一个码位，其目的是使解码输出的信号值，对应于量化编码时的每一量化间隔的中间值，就是说可保证解码后的量化误差不会超过。三、实验内容和数据记录(一) 时钟部分1. 用示波器线接，测量晶振波形。线接测量位定时波形应为对称方波。2. 用频率计测量晶振频率和测量位定时频率应分别为4.096MHz和2.048MHz。3. 用示波器线接，线接测量其波形均应为窄脉冲系列。用频率计测量、两点频率都应为8KHz,、两点信号相位差别180。是多路编码的取样脉冲，是多路编码的信铃时隙。（1）与（2）P1、P2的波形： （3）P3、P12波形：(二) 同步测试信号源部分开关位置，接触3.41. 示波器接测量应为正弦波，用频率计测量其频率应为2KHz。信号是专门为实验设计的同步测试信号源。请注意的峰峰值应小于，否则有可能损坏IC2914。2. 测波形、调整,为连续可变的正弦波。然后用毫伏表测量的幅度，应调整到刚好为1000Mv(有效值)。3. 示波器线接,线接,4个取样脉冲(单路工作取样脉冲)。有两个对准正弦波峰顶。另两个对准正弦波信号过零点。如果不在此位置上，可调整。一般由指导老师调整，建议学生不要调整。并作好记录。（1）P6、P7波形： （2）P7电压值： （3）P3、P7波形：(三) PCM单路编，译码实验 1. 示波器线接,线接，示波器工作方式(MODE)开关置Chop(断续)位置。在低电位期间，输出PCM 8位编码值。改变示波器扫描频率，使荧光屏可以显示到5个取样周期。观察码位时，示波器同步信号必须以作触发。仔细观察这5个取样值的编码码型。第一个和第5个取样点的码型是完全一样的。即完成了正弦波的一个周期。要注意的是，编码器2914输出的是ADI码，即偶位码“0”码变“1”码，“1”码变“0”码。记录下这5个取样点的码型。a、观察第一位极性码，4个取样点中，有两个取样点第一位码为正，另两个取样点第一位码为负。把线改接与线比较，并且把2914片内开关电容滤波时延和反相也考虑进去。你会发现信号正半周时第一位码本应编为“1”码，而实际编为“0”码。信号负半周时，第一位码本应编为“0”码，而实际编为“1”码。这是由于开关电容滤波后，实际的取样信号与反相的缘故。b、观察段落码。把信号减小至40mv左右。记录下4个取样点的编码值，并与a、的记录结果进行比较。大信号的段落码落在第7、8段。而小信号的段落码落在第3、4段。在作较大范围变化时，其段落码才开始发生变化。（1）P3、P9波形： （a）P7、P9波形： （b）P7、P9波形：c、观察段内电平码。信号40 mv(有效值)。线接,线接，微调，观察每个取样点第5、6、7、8码位变化。你会发现，只要作极其微小的变动其段内电平码也是不一样的。从这里看出PCM的编码精度是比较高的。记录9mv，l0mv(有效值)的编码值。d、动态观察编码输出。调整，使信号在1000mv一40mv之间变化。观察输出的码型变化（不记录）。e、观察静态输出码型。接1、2(即无信号输入时)，PCM编码本应输出全0码，但输出变为1、0交替码。这是根据国际电报委员会规定。编码器输出偶位翻转（ADI）以利于传输时钟提取，与P3比较码位有闪动的是哪一位信号。P9与P3波形：P9、P10波形： P7、P10波形： P7、P10波形：f、观察解码输出。输出1、0交替码时，把线改接。此时解码器无信号输出。再把线改接，此时无信号输入。然后，接3.4，调整，随着幅度增大，输出同步增长。幅度减小时，输出同步减小。并且输出波形较好。g、观察功放输出。把线改接，打开音量电位器，可看到放大了的信号，把接2、4，喇叭会有2KHz音频信号。P10、P11波形：2、试听译码还原信号FM收音机接收电台信号用耳机连接线接FM收音机和实验板，接1.2，示波器A线接，调，使观察到音频信号为最大，音量电位器开置最大，示波器B线接，接2、4，细观察试听还原的信号。(四) PCM多路编、译码实验1. 观察静态时多路PCM编码输出波形线接,线接取样脉冲8KHz，把示波器扫描频率转至较低时，两个窄脉冲间就是PCM基群的一帧时间。把示波器扫描频率转至较高的位置，A线有稳定的1、0交替码输出，从往后数八位码，这就是一帧的一个时隙。把线改接，静态时无解码信号输出。注意，这里未加入同步时隙(请参考图1.12)。P3、P9波形： P9、P10波形：2. 观察有信号时多路PCM编码输出波形接3、4，送入2 KHz音频信号，这时编码输出波形立即变为码位发生模糊，这就表明已经编了码，看不到码元变化是由于信号每次取样值都不一样，其编码码型不同，在示波器显示同一位置，有时为“1“码，有时为“0”码，由于示波器平均余辉作用，我们只能观察到两条线。3. 接3、4，线接，线接，调节大小，与同步增大或减小。4. 接2、4，接1、2，把