试验四脉冲幅度调制PAM及系统试验.docx

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试验四脉冲幅度调制PAM及系统试验

实验二第一部分

抽样定理与PAM调制解调实验

一.实验目的

1.通过脉冲幅度调制实验，加深理解脉冲幅度调制的特点。

2.通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。

二.电路原理框图、电原理图和波形图

图4-1脉冲振幅调制电路原理框图

三.实验内容

1.抽样定理实验

2.脉冲幅度调制（PAM）及系统实验

四.实验步骤及注意事项

1.脉冲幅度调制实验步骤

用示波器在TP601处观察，以该点信号输出幅度不失真时为好，如有削顶失真则减小外加信号源的输出幅度或调节W108。

在TPP603处观察其取样脉冲信号。

改变CA601处的电容，再用示波器观察TP602该点波形。

做详细记录、绘图。

2.PAM通信系统实验步骤

（1）将K602的2端和3端相连，为CPLD产生的8KHz抽样时钟脉冲，用示波器观测TP601～TP604各点波形，并做详细记录、绘图。

（2）将K602的1端和2端相连，然后改变CA601的电容，即改变抽样频率fsr，使f＞fsr、fc=2fsr、fc＜2fsr，在TP603处用示波器观测系统输出波形，以判断和验证取样定理在系统中的正确性，同时做记录和绘图，记下在系统通信状态下的奈奎斯特速率。

（3）在TP111处用示波器观察话音输出波形，通过喇叭听话音，感性判断该系统对话音信号的传输质量。

3.CA601上插电容，可改变抽样时钟。

电容在5600pf～0.1f之间。

五.测量点说明

TP601：

若外加信号幅度过大，则被限幅电路限幅成方波了，因此信号波形幅度尽量小一些。

方法是：

调节通信话路终端发送放大电路中的电位器W108。

TP602：

抽样脉冲波形输出，其抽样脉冲波形由抽样时钟电路（在TP603处观察）决

定，在抽样时钟电路里，在CA601中插上不同大小的电容，可改变抽样时钟

的频率。

电容值在5600pf0.1f之间选取。

TP603：

抽样时钟信号输出，抽样频率由CA601上的电容大小决定，用频率计测量其频率的大小。

电容值在5600pf～0.1f之间选取；另一种抽样时钟为CPLD可编程模块产生的8KHz时钟脉冲，由开关K602选择。

TP604：

收端PAM调制信号，由开关K601的1脚与2脚相接。

开关的设置：

K601：

取样与解调。

K602：

取样脉冲选择，1—2：

555定时器产生的脉冲；

2—3：

电路内部产生的8KHz脉冲。

六.实验报告要求

1.绘出所做实验的电路、仪表连接调测图。

并列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据，对所测数据做简要分析说明。

必要时借助于计算公式及推导。

2.若发生实验事故，请将事故的原因、现象、处理的过程在实验报告中解释清楚。

实验二第二部分

脉冲编码调制PCM

（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。

二.电路原理框图、电原理图和波形图

图5-7短帧同步定时

图5-10PCM系统实验电路波形图

三.实验内容

1.用同步的简易信号观察A律PCM八比特编码的实验

2.脉冲编码调制（PCM）及系统实验

四.实验步骤及注意事项

1.给PCM系统中送上两组信号，即：

（1）2048KHz主时钟信号；

（2）8KHz收发分帧同步信号。

2．跳线开关放置：

K501：

1—2：

PCM

（一）编码数据输出（发往PCM

（二）的译码输入端）；

2—3：

自环下的译码输入（此时K502接2－3）。

K502：

1—2：

来自PCM

（二）的编码数据输入（此时K501接1－2，K505接1－2）；

2－3：

断开来自PCM

（二）的通路。

K503：

1—2：

8KHz帧同步信号；

2－3：

断开帧同步信号。

五.测量点说明

TP501：

输入信号由开关J106选择，若幅度过大，则被陷幅电路陷幅成方波，因此信号波形幅度尽量小一些，方法是，改变外部信号源的幅度大小，或调节电位器W108。

TP502：

频率为2.048MHz的主时钟信号，TP502=TP101。

TP503：

频率为8KHz的分帧同步信号，TP503=TP103。

TP504：

PCM编码输出数字信号，数据的速率是64KHz，为8比特编码，其中第一位为语音信号编码后的符号位，后七位为语音信号编码后的电平值。

TP505：

PCM译码输入数字信号，由开关K501的2与3相连。

TP506：

PCM译码输出模拟信号。

六.实验报告要求

1.画出实验电路的实验方框图，并叙述其工作过程。

2.画出实验过程中各测量点的波型图，注意对应相位关系。

3.写出本次实验的心得体会，以及对本次实验有何改进意见。

实验二第三部分

时分多路复用PCM

（二）

—.实验目的

1.进一步加深对PCM编码过程的理解。

2.掌握时分多路复用的工作过程。

3.了解PCM系统的工作过程。

二.电路原理框图、电原理图和波形图

TP507TP509

PCM

（二）编码器

输出数字信号

PCM

（二）编码器

输入话音信号

U502

去PCM

（一）译码

电路输入端

PCM

（二）

编码器

PCM

（二）

译码器

1

PCM-OUT2

2

PCM-IN2K505

3

时序可变的收发分帧同步信号

自环

ZM8X

TP510

PCM

（二）译码器

输出话音信号

TP5081

来自PCM

（一）编码器输出数字信号

2PCM-OUT1

PCM-A-OUT2K504

空

3

图7-1PCM

（二）电原理示意图

三.实验内容

1.PCM八比特编码时分复用输出波形观察测量实验

2.脉冲编码调制（PCM）及系统实验

3.PCM编码时分多路复用时序分析实验

四.实验步骤及注意事项

1.跳线开关放置：

K505的2–3脚，将PCM

（二）的编码器与译码器自环；K504的2–3脚，将PCM

（一）编码器送来的数字信号断开。

2.按下K500，这样就给PCM系统中送上两组信号，即：

（1）2048KHz主时钟信号；

（2）8KHz收发分帧同步信号。

3．依次选择第1、2、3、4时序的帧同步信号，观察PCM

（二）编码器输出数字信号的

时序及波形。

认真领会时分复用的概念及工作原理。

有条件的话可以通过编程改变

8KHz分帧同步信号的参数，观察比较时分复用的情况。

4．本实验最好使用数字存储示波器，这样可以准确直观地观察到多路帧同步信号的时序、多路PCM编码数字信号的输出波形。

5．在没有数字存储示波器的情况下，也可用普通示波器观察波形，但要学会调节示波器并掌握观察方法。

6．开关的设置

K504：

1—2：

来自PCM

（一）的编码数据输入（此时K501接1－2，K505接1－2）；

2－3：

断开来自PCM

（一）的通路。

K505：

1—2：

PCM

（二）编码数据输出（发往PCM

（一）的译码输入端）；

2—3：

自环下的译码输入（此时K505接2－3）。

图7-2时分多路复用波形图

五.测量点说明

TP507：

输入信号由开关J106选择，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，方法是，改变外部信号源的幅度大小，或调节电位器W108。

TP508：

频率为8KHz的收发分帧同步信号。

TP509：

PCM编码输出数字信号，数据的速率是64KHz，为8比特编码，其中第一位

为语音信号编码后的符号位，后七位为语音信号编码后的电平值。

TP510：

PCM译码输出模拟信号。

六.实验报告要求

1．画出实验过程中各测量点的波形图，注意对应时序关系。

2．写出本次实验的心得体会，以及对本次实验有何改进意见。

实验三第四部分

增量调制编译码系统实验

一.实验目的

1.掌握增量调制编译码的基本原理，并理解实验电路的工作过程。

2.了解不同速率的编译码，以及低速率编译码时的输出波形。

二.电路原理框图、电原理图和波形图

三.实验内容

（一）增量调制的编码实验

1.增量调制CVSD（

M）编译码实验

2.工作时钟可变状态下

M编码比较实验

详细内容具体如下：

（1）用CPLD产生的信号加到增量调制电路中，测量TP201～TP205各点波形，并画出波形。

（2）用外加信号源输入音频信号，保持f=800Hz不变，改变信号幅度再重复观测TP201～TP205各点波形。

3.输入音频信号保持幅度不变，改变信号的频率再逐点观测TP201～TP205各点波形。

4.用外加信号源输入音频信号，保持f=800Hz不变，幅度也保持不变，而改变工作时钟频率，即由开关K201来选择时钟信号，即：

1脚与2脚相连为64KHz；3脚与4脚相连为64KHz；

5脚与6脚相连为64KHz；6脚与7脚相连为64KHz；

5.同等条件下的PCM与

M系统性能比较实验

详细内容具体说明如下：

1.单音频信号实验

（1）输入音频信号，频率为800Hz，幅度在2V左右，使发端编码器正常工作，用示波器测量该系统译码器电路TP801～TP803各测量点波形。

并作记录，注意相位关系。

（2）在上述实验内容

（1）中，保持输入信号的频率不变，而改变输入信号的幅度，再测量TP801～TP803各点波形。

并能识别正常编码，起始编码与过载编码时的波形。

2.话音通信实验

（1）单音频信号进行实验系统通信实验，取音频信号频率为1KHz。

（2）单音频信号的高、低音进行实验系统通信实验，即在音频信号的高低两端，取频率点分别为300Hz、3400Hz，分别进行实验。

（3）输入模拟电话或音乐信号或从S107输入外加模拟信号，进行实验系统通信实验，在接收端，译码电路的输出端插座K102接入喇叭，即可放出广播信号或音乐信号进行收发通话，接收端输出语音幅度可能被放大，也可能被减小，幅度可由通信话路终端接收滤波器电路中的电位器进行调节。

如图7-7所示。

图7-5增量调制系统译码器电路结构方框图

四.实验步骤及注意事项

1.跳线开关设置：

K201：

调制电路工作时钟开关。

1—2：

64KHz方波时钟；

2—3：

32KHz方波时钟；

5—6：

16KHz方波时钟；

6—7：

8KHz方波时钟。

K801：

解调电路工作时钟选择开关。

1—2：

64KHz方波时钟；

2—3：

32KHz方波时钟；

5—6：

16KHz方波时钟；

6—7：

来自PSK的32KHz方波时钟。

J801：

1—2：

增量调制编码电路的数字信号输出波形；

5—6：

来自PSK解调电路的数字基带信码。

注意：

解调工作时钟应与调制工作时钟一致。

因此，单独调制时可有四种工作时钟可选；解调时，只有三种工作时钟可选。

2.外加信号输入要注意幅度及其频率。

五.测量点说明

TP201：

输入300～3400Hz的正弦波（J106选择）。

若幅度过大，则被限幅电路限幅成方波了，因此信号波形幅度尽量小一些，方法是，可改变外部信号源的幅度大小，或调节电位器W108。

TP202：

增量调制编码电路的本地译码信号输出波形。

其输出波形与TP201相近似，但它的上升斜率和下降斜率不同。

图7-6增量调制编码电路波形图

图7-7本实验系统通信实验

TP203：

增量调制编码电路的工作时钟输入波形，工作频率为64KHz或32KHz或16KHz或8KHz，它由开关K201的选择来决定时钟信号：

1脚与2脚相连为64KHz；2脚与3脚相连为32KHz；

5脚与6脚相连为16KHz；6脚与7脚相连为8KHz；

TP204：

一致脉冲信号输出波形，它随输入信号波形的变化而变化。

TP205：

增量调制编码电路的数字信号输出波形。

TP801：

增量调制译码电路的工作时钟输入波形，工作频率为64KHz或32KHz或16KHz，它由开关K801的选择来决定：

1脚与2脚相连为64KHz时钟信号

2脚与3脚相连为32KHz时钟信号

5脚与6脚相连为16KHz时钟信号

6脚与7脚相连为来自PSK再生时钟32KHz的时钟信号

波形同TP205，即：

TP801=TP205

TP802：

增量调制译码电路的数字信号输入波形。

开关J801的作用：

1端与2端相连，增量调制编码电路的数字信号输出波形，即：

TP802=TP205；

5端与6端相连，来自PSK解调电路的解调数字基带信码。

TP803：

增量调制译码电路的本地译码电路模拟信号输出波形。

其输出波形与TP202相近似，即经过二次积分网络后输出的波形。

六.实验报告要求

1.画出实验电路的实验方框图，并作简要叙述。

2.结合理论分析说明在测量各点波形时，所发生的各种现象。

3.在通话的质量方面，你认为该实验系统如何改进方能提高话音的质量？

4.写出本次实验的心得体会，以及对本实验有何改进意见。