PCM编译码实验.docx

1、PCM编译码实验硬件实验二 一、实验名称PCM编译码实验2、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。3、实验仪器 1. 双踪示波器一台 2. 通信原理型实验箱一台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4、实验内容与实验步骤1实验连线关闭系统电源，进行如下连接：源端口目的端口正弦信号源：OUT1PCM&ADPCM编译码单元：STA正弦信号源：OUT2PCM&ADPCM编译码单元：STBPCM&ADPCM编译码单元：PCM A OUTPCM

2、&ADPCM编译码单元：PCM A INPCM&ADPCM编译码单元：PCM B OUTPCM&ADPCM编译码单元：PCM B INPCM&ADPCM编译码单元：PCM_INPCM&ADPCM编译码单元：PCM_OUT2. 熟悉PCM编译码模块，开关K1接通SL1(或SL3、SL5、SL6)，打开电源开关。3用示波器观察STA、STB，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PCM A OUT，观察编码后的数据与时隙同步信号的关系。 测量B

3、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PCM B OUT，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SL0，（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SLA、PCM A OUT、SLB、PCM B OUT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，SL0、SLA及SLB的脉冲宽度等于一个时隙宽度）。开关S2分别接通SL1、SL2、SL3、SL4，观察PCM基群帧结构

4、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STA，CH2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STB，CH2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-P、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、50dB，观察译码输出波形(当衰减4

5、5dB以上时，译码输出信号波形上叠加有较明显的噪声)。7. 定量测试PCM编译码器的频率特性。频率特性测试框图如图所示。将输入信号电压调至2Vp-p左右，改变信号频率，测量译码输出信号幅度，将测试结果填入表中。频率特性测试框图输入信号频率(KHZ)43.83.63.43.02.52.01.51.00.50.30.20.1输出信号幅度(V)8. 两人通话实验 本模块提供了两个人通话的信道。由于麦克风输出的信号幅度比较小，需放大到2Vp-p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，其幅度较大(与STA-IN、STB-IN相同)，需衰减到适当值后再送给扬声器。 在话

6、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（或STB），再将译码后的语音信号从SRA（或SRB）连接到MIC_IN即可，但需将STA或STB端口的的原有连线去除。五、实验结果记录与分析1.用示波器观察STA、STB如下，幅度为2V2.用示波器观察PCM编码输出信号（1）当采用非集群方式时：A通道SLA与PCM A OUT波形如下B通道SLB与PCM B OUT波形如下（2）当采用集群方式时：SL0与SLA波形如下SL0与PCM A OUT波形

7、如下SL0与SLB波形如下SL0与PCM B OUT波形如下SL0与PCM OUT波形如下(S2接SL1)SL0与PCM OUT波形如下(S2接SL2)SL0与PCM OUT波形如下(S2接SL3)SL0与PCM OUT波形如下(S2接SL4)结论：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，3,5,6时隙都是B信号。每一路信号能单独测试，最终复接正确输出。3.用示波器观察PCM译码输出信号STA与SRA波形如下结论：译码输出比输入有细小的相位差，即在时间上滞后。STB与SRB波形如下结论：译码

8、输出比输入有细小的相位差，即在时间上滞后。 4.用示波器定性观察PCM编译码器的动态范围。幅度大于 5VP-P时STA（编码输入）与SRA（译码输出）波形图幅度等于 5VP-P时STA（编码输入）与SRA（译码输出）波形图衰减10dB波形图衰减20dB波形图衰减30dB波形图衰减40dB波形图衰减40dB以上波形已看不清译码输出波形有明显的噪声结论：当幅度衰减40dB以上时译码输出波形有明显的噪声。5. 定量测试PCM编译码器的频率特性表格记录如下:输入信号频率(KHZ)43.83.63.432.521.510.50.30.20.1输出信号幅度(V)0.060.20.81.71.91.91.9

9、1.91.91.91.91.80.56思考题及总结1. 整理实验记录，画出译码输出信号幅度与编码输入信号频率之间的关系曲线。答：实验数据记录如上表所示，关系曲线如下:2. 设 PCM 通信系统传输两路话音，每帧三个时隙，每路话音各占一个时隙，另一个时隙为帧同步时隙，使用TP3057 编译码器。求：(1) 编码器的抽样信号频率及时钟信号频率，以及两个抽样信号之间的相位关系。(2) 时分复用信号码速率、帧结构。(3) 采用PCM 基带传输，线路码为HDB3 码，设计此通信系统的详细方框图以及PCM编译码电路。(4) 采用PCM/2DPSK 频带传输，设计此通信系统的详细方框图。答：7七、实验心得 本次硬件实验中，我们做了关于PCM编译码实验，对此部分的知识有了更深的了解,进一步理解了PCM编码的原理。在本学期所学课程通信原理中，我们学习了相关知识理论知识，通过这次硬件实验，更加加深了对课本知识的理解，将理论运用于了实践，也锻炼自己了独立思考能力以及解决问题分析问题能力。