实验五PCM编译码实验

通信原理实验之五脉冲编码编译码实验一、实验目的

1.通过脉冲编码调制与解调系统实验，加深理解脉冲编码调制与解调技术的特点。2、了解PCM系统的工作过程。3、了解PCM系统全双工通话工作过程。二、实验仪器

1、信号源模块

一块2、终端模块

一块3、双踪示波器

一台4、PCM编译码及全双工数字基带通信系统实验模块

一块三、实验原理

1、模拟信号进行抽样后，其抽样值还是随信号幅度连续变化的，当这些连续变化的抽样值通过有噪声的信道传输时，接收端就不能对所发送的抽样准确地估值。如果发送端用预先规定的有限个电平来表示抽样值，且电平间隔比干扰噪声大，则接收端将有可能对所发送的抽样准确地估值，从而有可能消除随机噪声的影响。2、脉冲编码调制（PCM）简称为脉码调制，它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。脉码调制的过程下图所示。3、PCM调制过程图4、PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程

①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；②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；③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。④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。⑤在整个PCM系统中，重建信号的失真主要来源于量化以及信道传

输误码。通常，用信噪比S/N来表示。5、均匀量化和非均匀量化①均匀量化的主要缺点是，无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值都固定不变。因此，当信号较小时，则信号量化噪声功率比也就很小，这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。通常，把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态范围，可见，均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。为了克服这个缺点，实际中，往往采用非均匀量化。②非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小；反之，量化间隔就大。它与均匀量化相比，有两个突出的优点。首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度（实际中常常是这样）时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；其次，非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。6、编码

①所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。②在现有的编码方法中，若按编码的速度来分，大致可分为两大类：低速编码和高速编码。通信中一般都采用第二类。编码器的种类大体上可以归结为三类：逐次比较型、折叠级联型、混合型。本实验模块中的编码芯片TP3067采用的是逐次比较型。四、实验内容和步骤

1、不接正弦信号输入时，测量编码输出点T12或T13的波形，最好与时钟T7对比。码子为11010101或者是01010101。因为TP3067采用的是A律并带有偶位取反的编码方法。码子；110101012、将2K正弦同步信号接入P17或P18,观察译码器输出的模拟信号，先将P1(编码器A码出)和P16(译码器A码入)连接，观察记录编码器之前的模拟信号P19(2K正弦信号)与译码器输出的模拟信号T8(译码音频监视)变化情况。上为：2KHz正弦波信号下为：译码输出后的信号放大后为锯齿波形3、观察四个抽样点一个探头接8K时钟信号（T7），另一个接2K的正弦信号（T26）。一个正弦波的周期有四个抽样脉冲。4、四个抽样点量化后的编码探头接8K时钟信号（T7），另一个接编码器输出端（T12或T13），调整示波器的（Time/Div）按钮。通过上下（参考图）对比可发现抽样点量化后的编码值除了极性码不同，但绝对值相同。码子：00100101码子：10100101码子：10100111码子：001001115、时隙脉冲宽度测量先调示波器的OFF按钮和再调TCK/C2和FUNCTION按钮。码元脉冲6、观察单路编码信号①将2K正弦同步信号接入P17或P18，然后将信号调整到输出幅度为固定电平，观察T12或T13测试点的码子，然后改变电位器VR3，改变输入信号幅度，观察T12或T13点码子变化情况。②通过对比可发现是后面四位（段内码）的码子首先开始变化，然后是继续调节VR3可发现第二到第四位（段落码）的码子也发生变化，但第一位的码子（极性码）不发生变化。段内码发生变化7、语音通话测试

首先用导线将T12(编码器A码出)和T11(译码B码入)连接，再用导线将T13(编码器B码出)和T10(译码器A码入)连接。将一个耳麦的话筒、听筒分别插入到J1(编码A话筒)和J4(译码A耳机)；再将另一个耳麦的话筒、听筒分别插入到J2(编码B话筒)和J3(译码B耳机)。1、测量编码输出点T12或T13的波形，与时钟T7对比CH1-T7(时钟)CH2-T122、时隙脉冲宽度测量3、将2K正弦