PCM编译码的实验报告.docx
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PCM编译码的实验报告
PCM编译码的实验报告
篇一：
实验十一：
PCM编译码实验报告
实验报告
哈尔滨工程大学教务处制
实验^一PCM编译码实验
一、实验目的
1.掌握PCM编译码原理。
2•掌握PCM基带信号的形成过程及分接过程。
3•掌握语音信号PCM编译码系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。
二、实验仪器
1•双踪示波器一台2•通信原理W型实验箱一台
3.M3:
PCM与ADPCM编译码模块和M6数字信号源模块4.麦克风和扬声器一套
三、实验步骤
1．实验连线
关闭系统电源，进行如下连接：
非集群方式
2•熟悉PCM编译码模块，开关K1接通SL1,打开电源开关。
3.用示波器观察STASTB将其幅度调至2V。
4•用示波器观察PCM编码输出信号。
当采用非集群方式时：
测量A通道时：
将示波器CH1接SLA（示滤波器扫描周期不超过SLA的周
期，
以便观察到一个完整的帧信号），CH2接PCMAOUT观察编码后的数据与时隙同步信号的关系。
测量B通道时：
将示波器CH1接SLB（示滤波器扫描周期不超过SLB的周期，
以便观察到一个完整的帧信号），CH2接PCMBOUT观察编码后的数据与时隙同步信号的关系。
当采用集群方式时：
将示波器CH1接SLO,（示滤波器扫描周期不超过SL0的周期，
以便观察到一个完整的帧信号），CH2分别接SLAPCMAOUTSLBPCMBOUT以及PCM_OUT观察编码后的数据所处时隙位置与时隙同步信号的关系以及PCM信号的帧结构（注意：
本实验的帧结构中有29个时隙是空时隙，SL0SLA及SLB的脉冲宽度等于一个时隙宽度）。
开关S2分别接通SL1SL2SL3SL4观察PCM基群帧结构的变化情况。
5•用示波器观察PCM译码输出信号
示波器的CH1接STACH2接SRA观察这两个信号波形是否相同（有相位差）。
示波器的CH1接STBCH2接SRB观察这两个信号波形是否相同（有相位差）。
6•用示波器定性观察PCM编译码器的动态范围。
将低失真低频信号发生器输出的1KHZ正弦信号从STA-IN输入到MC145503编码器。
示波器的CH1接STA
（编码输入），CH2接SRA（译码输出）。
将信号幅度分别调至大于5VP-R等于5VP-P观察过载和满载时的译码输出波形。
再将信号幅度分别衰减10dB、
20dB、30dB、40dB、45dB，观察译码输出波形。
篇二：
pcm编译码实验报告
项目二
实验^一PCM编译码实验
一、实验目的
1.掌握PCM编码原理。
2•掌握PCM基带信号的形成过程及分接过程。
3•掌握语音信号PCM编译码系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。
二、实验仪器
1.双踪示波器一台
2.通信原理VI型实验箱一台
3.M3:
PCM与ADPCM编译码模块和M6数字信号源模块
4.xx和扬声器一套
三、实验原理及基本内容
1•点到点PCM多路电话通信原理
脉冲编码调制（PCM）技术与增量调制（AM）技术已经在数字通信系统中得到广泛应用。
当信道噪声较小时一般用PCM,否则一般用△M。
目前速率在155MB以下的准同步数字系列（PDH）中，国际上存在A律和u律两种编译码标准系列，在155MB以上的同步数字系列（SDH）中，将这两个系列统一起来，在同一个等级上两个系列的码速率相同，而△M在国际上无统一标准，但它在通信环境比较恶劣时显示了巨大的优越性。
点到点PCM多路电路通信原理可用11—1表示。
对于基带通信系统，广义信道包括传输媒质、收滤波器、发滤波器等。
对于频带系统，广义信道包括传输媒质、调制器、解调器、发滤波器、收滤波器等。
本实验模块可以传输两路话音信号。
采用MC145503编译器，它包括了图11—1中的收、发低通滤波器及PCM编译码器。
编码器输入信号可以是本实验系统内部产生的正弦信号，也可以是外部信号源的正弦信号或电话信号。
本实验模块中不含电话机和混合电路，广义信道时理想的，即将复接器输出的PCM信号直接送给分接器。
2.PCM编译模块原理
本模块的原理方框图及电路图如图11-2及图11-3所示。
BSPCM基群时钟信号（位同步）测试点
SLOPCM基群第0个时隙同步信号
SLA信号A的抽样信号及时隙同步信号测试点
SLB信号B的抽样信号及时隙同步信号测试点
SRB言号B译码输出信号测试点
STA输入到编码器A的信号测试点
STB输入到编码器B的信号测试点
PCM_OUTPCMS群信号输出点
PCM」NPCM基群信号输入点
PCMAOUT言号A编码结果输出点
PCMBOUT言号B编码结果输出点
PCMAIN信号A编码结果输入点
PCMBIN信号B编码结果输入点
本模块上有S2这个拔码开关，用来选择SLB言号为时隙同步信号SL1
SL3SL5SL6中的任一个。
图11-2各单元与图11-3中的元器件之间的对应关系如下：
晶振X1：
4.096MHZ晶振
分频器1/2U1：
74LS193;U6：
74HC4060
抽样信号产生器U5：
74HC73;U2：
74HC164
PCM编译器AU10:
PCM编译码集成电路MC145503
PCM编译器BU11:
PCM编译码集成电路MCL45503
帧同步信号产生器U3:
8位数据产生器74HC151;U4:
A:
与门7408
复接器U9:
或门74LS32
晶振、分频器1、分频器2及抽样信号（时隙同步信号）产生器构成一个定时器，为两个PCM编译码提供2.048MHZ的时钟信号和8KHZ的时隙同步信号。
在实际通信系统中，译码器的时钟信号（即位同步信号）及时隙信号（即帧同步信号）应从接收到的数据流中提取，方法如实验五及实验六所述。
此处将同步器产生的时钟信号及时隙同步信号直接送给译码器。
由于时钟频率为2.048MHZ,抽样频率为8KHZ故PCM-A及PCM-B的码速率都是2.048MB，一帧中有32个时隙，其中一个时隙为PCM编码数据，另外31个时隙都是空时隙。
PCM信号码速率也是2.048MB，一帧中的32个时隙有29个是空时隙，第0个时隙为帧同步码（X1110010）时隙，第2个时隙为信号A的时隙，第1（或第3、第5、或第6—由拔码开关S2控制）时隙为信号B的时隙。
本实验产生的PCM信号类似于PCM基群信号，但第16个时隙没有信令信号，第0时隙中的信号与PCM基群的第0时隙的信号也不完全相同。
由于两个PCM编译码器用同一个时钟信号，因而可以对他们进行同步复接。
又由于两个编码器输出数据处于不同时隙，故可对PCM-A和PCM-B进行线
或。
本模块中用或门74LS32对PCM-A、PCM-B及帧同步信号进行复接。
在译码之前，不需要对PCM进行分接处理，译码器的时隙同步信号实际上起到了对信号的分路作用。
在通信工程中，主要用动态范围和频率特性来说明PCM编译码器的性能。
动态范围的定义是译码器输出信噪比大于25db时允许编码器输入信号幅度的变化范围。
PCM编译码器的动态范围应大于图11-6所示的CCITT建议框架。
当编码器输入信号幅度超过其动态范围时，出现过载噪声，故编码输入信号幅度超过大时量化信噪比急剧下降。
MC145503编译码系统输入信号的最大幅度为5V。
由于采用对数压扩技术，PCM编译码系统可以改善小信号的信噪比，MC145503可采用A律13折线对信号进行压扩。
当信号处于某一段时，量化噪声不变，因此在同一段落内量化噪声比随信号幅度减小而下降。
13折线压扩特性曲线将正负信号分为8段，第1段信号最小，第8段信号最大。
当信号处于第一，二段时，量化噪声不随信号幅度变化，因此噪声不随信号幅度变化，因此信号太小时，量化信噪比会小于25db,这是动态范围的下限。
MC145503编译码系统动态范围内输入信号最小幅度约为0.025Vpp。
常用1KHZ的正弦信号作为输入信号来测量PCM编译码器的动态范围。
语音信号的抽样信号频率为8KHZ为了不发生频谱混叠，常将语音信号经截止频率为3.4khz的低通滤波器处理后在进行A/D处理。
语音信号的最低频率一般为300hz。
MC145503编码器的低通滤波器和高通滤波器决定了编译码系统的频率特性，当输入信号频率超过这两个频率范围时，译码输出信号幅度迅速下降。
这就是PCM编译码系统频率特性的含义。
四、实验步骤
1.实验连线
关闭系统电源，进行如下连接：
3•用示波器观察STASTB将其幅度调至2V。
4•用示波器观察PCM编码输出信号。
当采用非集群方式时：
测量A通道时：
将示波器CH1接SLA,CH張PCMAOUT观察编码后的数据与时隙同步信号的关系。
测量B通道时：
将示波器CH1接SLBCH2接PCMBOUT观察编码后的数据与时隙同步信号的关系。
当采用非集群方式时：
将示波器CH1接SL0CH2分别接SLAPCMAOUTSLBPCMBOUT以及PCM_OUT观察编码后的数据所处时隙同步信号的关系以及PCM信号的帧结构。
开关分别接通SL1、SL2SL3SL4观察PCM基群帧结构的变化情况。
5.用示波器观察PCM译码输出信号
示波器的CH1接STACH2接SRA观察这两个信号波形是否相同（相位差）。
示波器的CH1接STBCH2接SRB观察这两个信号波形是否相同（相位差）。
6.用示波器定性观察PCM编译码器的动态范围。
将低失真频信号发生器输出的1khz正弦信号从STA-IN输入到MC145503编码器。
示波器的CH1接STACH2接SRA将信号幅度分别调至大于5Vpp、等于5Vpp,观察过载和满载时的译码输出波形。
在将信号幅度分别减至1Odb、20db、30db、40db、45db、50db,观察译码输出波形。
7.两人通话实验
本模块提供两个人的通话信道。
由于麦克风输出的信号幅度比较小，需放
大到2Vpp左右再由STA和STB输入到两个编码器。
译码器输出信号由SRA和SRB输出，将幅度较大，需衰减到适当值后再送给扬声器。
在话筒输入放大电路中，可以通过调整可调电阻R18来改变输出增益。
在语音输出放大电路中，可以通过调整可调电阻R12和R22来改变输出音量。
在实验时，只需将话筒输出信号从MIC_OUT端口连接到STA再将译码后的语音信号从SRA连接到MIC_IN即可，但需将STA或STB端口的原有连接去除。
五、实验记录与分析
1•用示波器观察STASTB将其幅度调至2V。
实验中，从示波器中可以读出，输入编码器的信号频率存在fA=fB,且频率
等于1Khz幅度等于2V。
2•用示波器观察PCM编码输出信号。
分析如下：
SL0是PCM基群的时隙同步信号，信号A,B信号插入到相应的时隙，编码输出的位置仍在相应的时隙。
编码输出总会延迟与输入。
其中第2个时隙是A信号，2,5,7时隙
篇三：
32路PCM帧结构
为了提高通信系统信道的利用率，话音信号的传输往往采用多路复用通信的方式。
这里所谓的多路复用通信方式通常是指：
在一个信道上同时传输多个话音信号的技术，有时也将这种技术简称为复用技术。
复用技术有多种工作方式，例如频分复用、时分复用以及码分复用等。
频分复用是将所给的信道带宽分割成互不重叠的许多小区间，每个小区间能顺利通过一路信号，在一般情况下可以通过正弦波调制的方法实现频分复用。
频分复用的多路信号在频率上不会重叠，但在时间上是重叠的。
时分复用是建立在抽样定理基础上的。
抽
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