实验四--Δm及CVSD编译码实验

实验四 m 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 3V CVSD 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 提高信道的传输效率和利用率 即在保证传输质量的同时 还可以利用增量调制在输 提高信道的传输效率和利用率 即在保证传输质量的同时 还可以利用增量调制在 PCM 调制的信道中传输更多的信息 调制的信道中传输更多的信息 VoIP 采用采用 ITU T 定义的定义的 G 729 G 723 G 723 1 等来进行信源编码 其中等来进行信源编码 其中 G 729 可将经过采样的可将经过采样的 64kbit s 话音以几乎不失真的质量压缩至话音以几乎不失真的质量压缩至 8kbit s 视频的 视频的 MPEG2 编码 图像压缩 是指针对标准数字电视和高清晰电视在各种应编码 图像压缩 是指针对标准数字电视和高清晰电视在各种应 用下的压缩方案和系统层的详细规定 用下的压缩方案和系统层的详细规定 2 比较增量调制和 PCM 答 增量调制与脉码调制答 增量调制与脉码调制 PCM PCM 相比相比 具有以下三个特点 具有以下三个特点 电路简单 而脉码调制编码器电路简单 而脉码调制编码器 需要较多逻辑电路 需要较多逻辑电路 数据率低于数据率低于 4040 千比特千比特 秒时 话音质量比脉码调制的好 增量调制秒时 话音质量比脉码调制的好 增量调制 一般采用的数据率为一般采用的数据率为 3232 千比特千比特 秒或秒或 1616 千比特千比特 秒 秒 抗信道误码性能好 能工作于误码抗信道误码性能好 能工作于误码 率为率为 10 310 3 的信道 而脉码调制要求信道误码率低于的信道 而脉码调制要求信道误码率低于 10 510 5 10 610 6 因此 因此 增量调制适用于军增量调制适用于军 事通信 散射通信和农村电话网等中等质量的通信系统 增量调制技术还可应用于图像信事通信 散射通信和农村电话网等中等质量的通信系统 增量调制技术还可应用于图像信 号的数字化处理 号的数字化处理 3 用 PN15 序列完成差分编码解码仿真实验 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 此图答 此图 CH1CH1 表示增量调制的原信号 表示增量调制的原信号 CH2CH2 表示增量调制的基带码型 表示增量调制的基带码型 5 实验中增量调制编码输出的基带码型是什么 答 由实验图和可知该基带码型是单极性不归零二进制码 答 由实验图和可知该基带码型是单极性不归零二进制码 6 比较分析不同量阶 不同幅度情况下 量化噪声有什么不同 答 由图可知 当幅值不变时 量阶越大 量化噪声越大 当量阶不变时 幅值越大 量答 由图可知 当幅值不变时 量阶越大 量化噪声越大 当量阶不变时 幅值越大 量 化噪声越小 所以在实际中可通过减小量阶或者增大信号幅值来减小量化噪声 化噪声越小 所以在实际中可通过减小量阶或者增大信号幅值来减小量化噪声 7 在什么情况下会输出一致脉冲信号 答 当进行答 当进行 CVSD 编码时 编码中出现连续的编码时 编码中出现连续的 1 或者连续的或者连续的 0 时会输出一致脉冲 而时会输出一致脉冲 而 CVSD 的原理则是根据一致脉冲对编码做出检测并自适应的调整量化阶电平 尽量使调制器能够的原理则是根据一致脉冲对编码做出检测并自适应的调整量化阶电平 尽量使调制器能够 跟得上信号的变化 跟得上信号的变化 七 实验小结 这次实验做的时间比较久 感觉难度也挺大的 特别是对于示波器的使用 感觉到了自己的很大的不足 课后需要多去了解示波器的功能使用 课堂上抓 紧时间了解熟悉掌握示波器的使用 由实验可知 当幅值不变时 量阶越大 量化噪声越大 当量阶不变时 幅值越大 量化噪声越小 所以在实际中可通 过减小量阶或者增大信号幅值来减小量化噪声 对于此的观察 可以听过音乐 的噪声大小以及示波器中的波形图噪声感染都可以验证 对于一致信号的判断 当进行 CVSD 编码时 编码中出现连续的 1 或者连续的 0 时会输出一致脉冲 其 是进行 CVSD 编码的检测及调整 使调制器能跟上信号变化 增量调制是采用一位二进制数码来表示信号此时刻的值相对于前一个取样时 刻的值是增大还是减少 增大发 1 码 减少发 0 码 数码的 1 0 只是表示信号相对于前一时刻的增减 不代表信号的绝对值 当取样频 率足够高时量价的大小取得恰当 收端恢复的信号与原信号非常接近 量化噪 声可以很小 增量调制的突出优点是 设备简单 能以较低的数码率进行编码 八 实验预习内容 1 CMICMI 反转码反转码 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 不存在直流分量 且低频分量较小 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 具有一定的检错能力 2 BPHBPH 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 AMIAMI 全称为传号交替反转码 1 码通常称为传号 0 码则叫空号 编码规则 消息代码中的 0 传输码中的 0 消息代码中的 1 传输码中的 1 1 交 替 特点 由 AMI 码确定的基带信号中正负脉冲交替 而 0 电位保持不变 所以由 AMI 码确定的基带信号无直流分量 且只有很小的低频分量 在接收端不易提取定时信号 由于它可能出现长的连 0 串 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 HDB3HDB3 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 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 若 AMI 码中连 0 的个数大于 3 则将每 4 个连 0 小段的第 4 个 0 变 换成与前一个非 0 符号 1 或 1 同极性的符号 为了不破坏极性交替反转 当相邻 V 符号之间有偶数个非 0 符号 时 再将该小段的第 1 个 0 变换成 B 或 B 符号的极性与前一非零符号的相反 并让后面的非零符号从符号开始再交替变化 特点 由 HDB3 码确定的基带信号无直流分量 且只有很小的低频分量 HDB3 中连 0 串的数目至多为 3 个 易于提取定时信号 5 要求 1 CMI 和 BPH 实验只要 4 5 个实验波形或频谱图 自己筛选并说明 2 AMI 和 HDB3 实验只要 4 5 个实验波形或频谱图 自己筛选并说明 3 上一次检查过得实验报告不需要重新删减图片来重新打印了 就交打印的那一份即可 思考题 1 所有实验讲义中的思考题回答 2 1 FFT 变换 抽样频谱 点数是什么 频谱分辨率由什么决定 2 什么是基带传输 基带传输码型选取的考虑是什么 3 实验中归零 不归零信号的频谱有何差异 4 结合实验说说时钟同步 编码输入与输出数据 CMI 编码输入与译码输出规则 CMI 误码检测 CMI 编码输入输出 BPH 编 码 编码输入译码输出 BPH 编码输入输出 AMI 非归零 AMI 编码规则频谱 AMI 奇偶相减 AMI 编码输入译码输出 AMI 编码译码时钟 有延迟 补偿信号频谱分析 HDB3 编码规则 HDB3 编码输出频谱 HDB3 编码输入输出 HDB3 常连零时的编码输出 下一次实验预习内容 ASK FSK PSK 调制解调实验 查找开关芯片 4066 的手册 ASK 是一种相对简单的调制方式 幅移键控 ASK 相当于模拟信号中的调幅 只不过与 载频信号相乘的是二进制数码而已 其解调电路用鉴幅器 最简单的使用二极管检波 FSK 其