云南师范大学通信原理实验-05(脉冲编码调制与调解PCM)
脉冲编码调制与解调实验
实验二脉冲编码调制与解调实验—. 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. 实验电路工作原理（一） PCM基本工作原理脉冲调制就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。
脉码调制就是对模拟信号先抽样，再对样值幅度量化、编码的过程。
所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模拟信号。
它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。
在该实验中，抽样速率采用8Kbit/s。
所谓量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。
一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。
所谓编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。
然而，实际上量化是在编码过程中同时完成的，故编码过程也称为模/数变换，可记作A/D。
由此可见，脉冲编码调制方式就是一种传递模拟信号的数字通信方式。
PCM的原理如图2-1所示。
话音信号先经防混叠低通滤波器，进行脉冲抽样，变成8KHz 重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅PAM信号），然后将幅度连续的PAM信号用“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码，转换成二进制码。
对于电话，CCITT 规定抽样率为8KHz，每抽样值编8位码，即共有28=256个量化值，因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kb/s。
为解决均匀量化时小信号量化误差大、音质差的问题，在实际中采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、量化间隔大，如图2—2所示。
在实际中广泛使用的是两种对数形式的压缩特性：A律和 律。
A 律PCM 用于欧洲和我国，μ律用于北美和日本。
脉冲编码调制(PCM)实验报告
脉冲编码调制(PCM)实验一、 实验目的 1. 了解语音信号编译码的工作原理； 2. 验证PCM 编码原理； 3. 初步了解PCM 专用大规模集成电路的工作原理和应用； 4. 了解语音信号数字化技术的主要指标及测试方法。
二、 实验仪器双踪同步示波器1台；直流稳压电源l 台；低频信号发生器l 台；失真度测试仪l 台；PCM 实验箱l 台。
三、 实验原理 PCM 数字终端机的结构示意图如下：PCM 原理图如下：模拟信源 预滤波抽样器 波形编码器 量化、编码 数字信道波形解码器重建滤波器抽样保持、X/sinx 低通模拟终端()x t ()x n ()ˆxn ()ˆxt 发送端接收端PCM 编译码原理为：1.PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
2.抽样:把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅度的抽样信号；3.量化:把离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散时间离散幅度的数字信号；4.编码:将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。
5.国际标准化的PCM 码组(电话语音)是八位码组代表一个抽样值。
ITT G.712 详细规定了它的S/N指标，还规定比特率为64Kb/s. 使用A 律或u 律编码律。
A律13折线和其编码表为：A律13折线图A律13折线编码表段落序号段落码c2 c3 c4段内码c5 c6 c7 c88 111 0000…….11117 110 0000…….11116 101 0000…….11115 100 0000…….11114 011 0000…….11113 010 0000…….11112 001 0000…….11111 000 0000…….1111内为均匀分层量化，即等问隔16 个分层。
系统性能测试有三项指标，即动态范围、信噪比特性和频率特性。
在满足一定信噪比(SIN)条件下，编译码系统所对应的音频信号的幅度范围定义为动态范围。
PCM 编译码系统动态范围样板值图：动态范围测试框图：四、 实验步骤（一）时钟部分：1. 主振频率为4096KHz ；用示波器在测试点(1)观察主振波形，用示波器测量其频率。
脉冲编码调制实验报告
一、实验目的1. 了解脉冲编码调制（PCM）的工作原理和实现过程；2. 掌握PCM编译码器的组成和功能；3. 验证PCM编译码原理在实际应用中的有效性；4. 分析PCM编译码过程中可能出现的问题及解决方法。
二、实验原理脉冲编码调制（PCM）是一种将模拟信号转换为数字信号的方法。
其基本原理是：首先对模拟信号进行抽样，使其在时间上离散化；然后对抽样值进行量化，使其在幅度上离散化；最后将量化后的信号编码成二进制信号。
PCM编译码器是实现PCM调制和解调的设备。
1. 抽样：抽样是指在一定时间间隔内对模拟信号进行采样，使其在时间上离散化。
抽样定理指出，为了无失真地恢复原信号，抽样频率必须大于信号最高频率的两倍。
2. 量化：量化是指将抽样值进行幅度离散化。
量化方法有均匀量化和非均匀量化。
均匀量化是将输入信号的取值域按等距离分割，而非均匀量化则是根据信号特性对取值域进行不等距离分割。
3. 编码：编码是指将量化后的信号编码成二进制信号。
常用的编码方法有自然二进制编码、格雷码编码等。
三、实验仪器与设备1. 实验箱：包括模拟信号发生器、抽样器、量化器、编码器、译码器等；2. 示波器：用于观察信号波形；3. 数字频率计：用于测量信号频率；4. 计算机软件：用于数据处理和分析。
四、实验步骤1. 模拟信号发生器输出一个连续的模拟信号；2. 通过抽样器对模拟信号进行抽样，得到一系列抽样值；3. 对抽样值进行量化，得到一系列量化值；4. 将量化值进行编码，得到一系列二进制信号；5. 将二进制信号输入译码器，恢复出量化值；6. 将量化值进行反量化，得到一系列反量化值；7. 将反量化值通过重建滤波器，恢复出模拟信号；8. 观察示波器上的信号波形，分析PCM编译码过程。
五、实验结果与分析1. 观察示波器上的信号波形，可以发现，通过PCM编译码过程，模拟信号被成功转换为数字信号，再恢复为模拟信号。
这验证了PCM编译码原理在实际应用中的有效性。
通信原理实验报告--脉冲编码调制与解调实验
本科实验报告课程名称：通信原理实验项目：脉冲编码调制与解调实验实验地点：通信原理实验室专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2012年6 月16 日一、实验目的和要求：1.掌握脉冲编码调制与解调的原理。
2.掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。
3.了解脉冲编码调制信号的频谱特性。
二、实验内容：1.观察脉冲编码调制与解调的结果，观察调制信号与基带信号之间的关系。
2.改变基带信号的幅度，观察脉冲编码调制与解调信号的信噪比的变化情况。
3.改变基带信号的频率，观察脉冲编码调制与解调信号幅度的变化情况。
4.观察脉冲编码调制信号的频谱。
三、主要仪器设备：信号源模块、PAM、AM模块、终端模块、频谱分析模块四、实验原理：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。
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。
脉码调制的过程如图4-1所示。
PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
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；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；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）是八位码组代表一个抽样值。
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300－3400Hz左右，所以预滤波会引入一定的频带失真。
图4-1 PCM 调制原理框图在整个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，用信号与量化噪声的功率比，即信噪比S/N来表示，国际电报电话咨询委员会（ITU-T）详细规定了它的指标，还规定比特率为64kb/s ，使用A 律或μ律编码律。
脉冲编码调制(PCM)及系统实验报告
深圳大学实验报告
课程名称：通信原理
实验项目名称：脉冲编码调制（PCM）及系统
学院：信息工程学院
专业：通信工程
指导教师：李晓滨
报告人：学号：班级： 2 实验时间：2017.11.22
实验报告提交时间：2017.12.
教务部制
图2-2帧脉冲和PCM编码数据（128K）实测波形
（2）时钟为128KHZ，频率为2KHZ的同步正弦波及PCM编码数据波形：用8KHZ的矩形窄脉冲测出一帧两路的PCM编码数据
（3）时钟为64KHZ，频率为2KHZ的非同步正弦波及PCM编码数据波形用8KHZ的矩形窄脉冲测出一帧8bit的PCM编码数据；
（4）时钟为128KHZ，频率为2KHZ的非同步正弦波及用8KHZ的矩形窄脉冲测出一帧两路的PCM编码数据。
脉冲编码调制(PCM)实验报告
实验四脉冲编码调制(PCM)实验一、实验目的通过本实验,学生应达到以下要求:1,了解语音信号PCM编译码的工作原理及实现过程.2,验证PCM编译码原理.3,初步了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用.4,了解语音信号数字化技术的主要指标,学习并掌握相应的测试方法.二、实验内容本实验可完成以下实验内容：⏹观察测量PCM调制解调的各种时隙信号⏹观察编译码波形⏹测试动态范围、信噪比和系统频率特性⏹对系统性能指标进行测试和分析◆系统输出信噪比特性测量◆编码动态范围和系统动态范围测量◆系统幅频特性测量◆空载噪声测量三、基本原理脉冲编码(PCM)技术已经在数字通信系统中得到了广泛的应用.十多年来,由于超大规模集成技术的发展,PCM通信设备在缩小体积,减轻重量,降低功耗,简化调试以及方便维护等方面都有了显著的改进.目前,数字电话终端机的关键部件,如编译码器(Codec)和话路滤波器等都实现了集成化.本实验是以这些产品编排的 PCM 编译码系统实验,以期让实验者了解通信专用大规模集成电路在通信系统中应用的新技术.PCM 数字电话终端机的构成原理如图 4.1 所示.实验只包括虚线框内的部分,故名 PCM 编译码实验.图4.1 PCM数字电话终端机的结构示意图1、实验原理和电路说明PCM编译码系统由定时部分和PCM编译码器构成,电路原理图附于本章后.◆PCM编译码原理为适应语音信号的动态范围,实用的PCM编译码必须是非线性的.目前,国际上采用的均是折线近似的对数压扩特性.ITU-T 的建议规定以 13 段折线近似的 A 律(A=87.56)和15段折线近似的μ律(μ=255)作为国际标准.A 律和μ律的量化特性初始段如图 4.2 和图 4.3所示.A律和μ律的编译码表分别列于表1和表2.(附本章后) 这种折线近似压扩特性的特点是:各段落间量阶关系都是 2 的幂次,在段落内为均匀分层量化,即等间隔16个分层,这些对于用数字电路实现非线性编码与译码是极为方便的.◆PCM编译码器简介鉴于我国国内采用的是A律量化特性,因此本实验采用TP3067专用大规模集成电路,它是CMOS工艺制造的单片PCMA律编译器,并且片内带输入输出话路滤波器.TP3067的管脚如图4.4所示,内部组成框图如图4.5所示.TP3067的管脚定义简述如下:(1)VPO+ 收端功率放大器的同相输出端.(2)GNDA 模拟地.所有信号都以此管脚为参考.(3)VPO- 收端功放的反相输出端.(4)VPI 收端功放的反相输入端.(5)VFRO 接收部分滤波器模拟输出端.(6)VCC +5V电压输入.(7)FSR接收部分帧同步时隙信号,是一个8KHz脉冲序列.(8)DR接收部分PCM码流解码输入端.(9)BCLKR/CLKSEL位时钟(bitclock),它使PCM码流随着FSr上升沿逐位移入Dr端,位时钟可以为从 64KHz 到 2048MHz 的任意频率.或者作为一个逻辑输入选择 1536MHz,1544MHz 或2048MHz,用作同步模式的主时钟.(10)MCLKR/PDN接收部分主时钟,它的频率必须为1536MHz,1544MHz或2048MHz.可以和MCKLx异步,但是同步工作时可达到最佳状态.当 MCLKx 接低电平,MCLKR被选择为内部时钟,当MCLKx接高电平,该芯片进入低功耗状态.(11)MCLKx发送部分主时钟,必须为1536MHz,1544MHz或2048MHz.可以和MCLKR异步,但是同步工作时可达到最佳状态.(12)BCLKx发送部分时钟,使PCM码流逐位移入DR端.可以为从64KHz到2048MHz的任意频率,但必须和MCLKx同步.(13)Dx发送部分PCM码流编码输出端.(14)FSx发送部分帧同步时隙信号,为一个8KHz的脉冲序列.(15)TSx漏极开路输出端,它在编码时隙输出低电平.(16)ANLB 模拟反馈输入端.在正常工作状态下必须置成逻辑"0".当置成逻辑"1"时,发送部分滤波器的输入端并不与发送部分的前置滤波器相连,而是和接收部分功放的VPO+相连.(17)GSx发送部分输入放大器的模拟基础,用于在外部同轴增益.（18）VFxI发送部分输入放大器的反相输入端。
脉冲编码调制PCM实验
实验报告册课程：通信系统原理教程实验：脉冲编码调制PCM实验班级：姓名:学号:指导老师:日期:实验二：脉冲编码调制PCM 实验实验目的：1、 为了能够熟练的运用SystemView 来实现脉冲编码调制仿真实验。
2、 进一步了解信号经过传输、调制、恢复过程中信号的失真程度，及其影响失真的因素。
3、 为了掌握避免输入与输出波形的严重失真，而应当注意一些事项。
实验原理：脉冲编码调制（PCM ）是波形编码中最重要的一种。
PCM 在光纤、数字微波通信、卫星通信中均获得了极为广泛的应用。
其数学模型可以用如下图示所示。
PCM 是模拟信号数字化的一种具体方法，它包括取样、量化、和编码三个步骤。
它是采用PCM 的模拟信号数字传输系统，简称PCM 系统，即为上图“数学模型”所示。
取样信号m(t)在时间上离散化，量化使取样值在电平上离散化，编码就是使离散电平变换为由一组二进制码元组成的代码（也称为码组），有此得到的二进制码元序列称为PCM 信号。
PCM 信号经数字通信系统传输到达接收端，接收端对它们进行适当的分组，重建量化值，然后经低通滤波器，便可得到重建信号m ’(t)。
值得注意的是，量化过程是一个非均匀量化过程，服从A 律。
实验步骤：1、脉冲编码调制系统仿真模型基于PCM 系统基本原理的SystemView 仿真模型如下图2-1：图2-1中，图符0、1、2产生频率分别为5Hz 、10Hz 、和15Hz 的正弦波信号，图符3对它们进行相加，模拟信号源。
图符4是压缩器，对模拟信号进行预处理，采用A 律特性。
图符6是模数转换器，完成对模拟信号的取样、量化、和编码，取样时钟由图符7提供。
图符8是接收端的数模转换器，完成对码组的译码。
图符9对译码后的样值进行扩张处理，消除发送端压缩器对信号的影响。
图符10是个低通滤波器，从接收的取样序列恢复原模拟信号。
双击图符，并选择参数按钮，可知各图图符的参数设置。
2、 仿真演示系统运行时间：样点数为2048，取样速率为1000Hz 。
云南师范大学通信原理实验_05[脉冲编码调制及调解PCM]
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详见 3000A 系列可编程逻辑器件的 PDF 文档。
5、实验方法步骤及注意事项 5.1 将信号源模块、模拟信号数字化模块小心地同定在主机箱中，确保电源 接触良好。
编码方法。
3、 实验仪器及实物图
3.1 信号源模块（一块），如下图；
其中信号源中的主要器件有：
图一 信号源实物图
1
① CPLD：ALTER MAX EPM3256ATC144-10，该器件是 Altera 公司的 MAX 3000 系列 CPID，其特点如下：
高性能，低功耗 CMOS EEPOM 技术 遵循 IEEE STD.1149.1 JOINT TEST ACTION GROUP(JTAG)增强的 ISP 功能 高密度可编程逻辑器件，5000 可用门 4.5-ns pin to pin 延时，最高频率 227.3Mhz I/O 接口支持 5V、3.3V 和 2.5V 等多种电平，实物图如下：
② 存储器：ATMEL AT28C64B ATMEL(爱特梅尔)AT28C64 是一种采用 NMOS、CMOS 工艺制成的 8K×8 位 28 引脚的可用碘擦除可编程只读存储器。 其读写像 SRAM 操作一样，不需要外加任何元器件，读访问速度可为 45ns-450ns, 在写入之前自动擦除，有部分芯片具有两种写入方式，一种像 28（C）17 一样的 字节写入方式，还有另一种页写入方式，AT28C64 的也寄存器为 64B。 ATMEL 并行节后 EEPROM 程序储存器芯片 AT28C64 采用单一电源+5V±0,1V，
序列。 (8)DR：接收数据帧输入。PCM 数据随着 FSR 前沿移入 DR。 （9）BCLKR/CLKSEL:在 FSR 的前沿把输入移入 DR 时位时钟，其频率可以从 64KHz 至
实验5 PCM脉冲编码调制
波形，看编码波形是否和编码时隙对应，并记录波形； （4）调节输入信号的幅度，观察编码波形的变化。
2. 观测PCM编译码。
实验步骤：
（1）在实验一的基础上，保持输入信号不变，分别连接P704和P705， P708和P709，将DX端的编码波形，送往DR端进行译码。
FSX 发送帧同步脉冲输入，它启动BCLKX并使DX上PCM数 据移到DX上。
TSX 模拟环路控制输入，在正常工作时必须置为逻辑“0”。
GSX 发送输入放大器的模拟输出。用来在外部调节增益。
VFXI- 发送输入放大器的倒相输入。
VFXI+ 发送输入放大器的非倒相输入。
TP3057属于PCM30/32系统，编译码时钟为2.048MHz，接收 和发送时时钟为2.048MHz，帧脉冲速率为8KHz，它的发送时隙 与接收时隙直接受发送帧脉冲FSX和接收帧脉冲FSR 控制。图53是TP3057帧同步定时波形图，图5-4是PCM(U705)编码电路各 测量点的波形图。
Байду номын сангаас
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四、实验报告要求
1.根据实验内容的要求，记录各测量点上模拟信号和PCM编译码 数字信号的波形，注意对应的相位关系。画出模拟信号和PCM编 译码数字信号的输入输出的流向图。
2.详细了解TP3057的工作时序要求，运用数字电路知识设计出电 原理图，产生其所需的工作时钟和帧同步窄脉冲（可运用开放 CPLD模块）。
PCM编码信号从TP3057的DX引脚输出，由FSX引脚上的帧同步 信号决定PCM编码信号输出在32个时隙的其中某一时隙上，本实 验K703和K704都打在第二档，此时K701选择“F8B”即选择在 2时隙进行编译码，K702选择“F8C”即选择在6时隙进行编译码。
通信原理pcm实验报告
通信原理pcm实验报告通信原理PCM实验报告一、实验目的本实验旨在通过实践操作，深入理解脉冲编码调制（PCM）的原理和应用，并掌握PCM信号的产生和解调方法。
二、实验原理PCM是一种数字通信技术，通过将模拟信号转换为数字信号，实现信号的传输和处理。
PCM的基本原理是将连续的模拟信号进行采样、量化和编码，使之转换为离散的数字信号，然后再通过解码和重构，将数字信号转换为与原信号相似的模拟信号。
三、实验步骤1. 准备工作：a. 连接实验仪器：将信号源与示波器相连，示波器与编码解码器相连。
b. 调节信号源：设置信号源的频率和幅度，使之适合实验要求。
2. 信号采样：a. 打开示波器，选择合适的时间基准和触发方式。
b. 调节示波器的水平和垂直幅度，使得信号波形清晰可见。
c. 通过示波器触发功能，采集模拟信号的样本。
3. 信号量化：a. 将采样得到的模拟信号通过编码解码器进行量化处理。
b. 调节编码解码器的量化步长和量化级别，使得数字信号能够准确地表示原信号。
4. 信号编码：a. 将量化后的数字信号通过编码解码器进行编码处理。
b. 调节编码解码器的编码方式和编码速率，使得编码后的信号能够方便传输和解码。
5. 信号解码：a. 将编码后的数字信号通过编码解码器进行解码处理。
b. 调节编码解码器的解码方式和解码速率，使得解码后的信号能够准确地还原为原信号。
6. 信号重构：a. 将解码后的数字信号通过编码解码器进行重构处理。
b. 调节编码解码器的重构滤波器和重构参数，使得重构后的信号能够与原信号相似。
四、实验结果与分析通过实验操作，我们成功地实现了PCM信号的产生和解调。
经过采样、量化、编码、解码和重构等步骤，原始的模拟信号被转换为数字信号，并通过解码和重构后恢复为与原信号相似的模拟信号。
在实验过程中，我们发现信号的采样频率和量化级别对信号的还原质量有着重要影响。
较高的采样频率和较大的量化级别可以提高信号的还原精度，但同时也会增加数据传输和处理的复杂度。
脉冲编码调制(PCM)实验
实验三：脉冲编码调制（PCM ）实验
一．实验目的
1．熟悉PCM 编译码专用集成芯片的功能和使用方法。
2．掌握PCM 编译码原理与测试方法。
3．掌握时分多路复用的原理与实现方法。
4．了解时隙交换原理。
二．实验仪器
1．RZ8621D 实验箱一台 2．20MHz 双踪示波器一台 3．专用连接导线4根 4．平口小起子一个 三．实验电路连接
图中：
DX 送至AMI/HDB3模块作编码输入信号。
DR 来至AMI/HDB3模块译码输出。
本实验箱有两个PCM 编译码系统，因此除能进行PCM 编译码测试的实验，还能进行时分复用和时隙交换等实验。
TP507
图3-1脉冲编码调制（PCM ）实验原理框图
四．实验预习及测量点说明。
脉冲编码调制(PCM)实验
脉冲编码调制（PCM）实验一、实验目的：学会利用MATLAB软件对脉冲编码的仿真。
通过实验提高学生实际动手能力和编程能力，为日后从事通信工作奠定良好的基础。
二、实验内容：（1）根据抽样值+1270，利用MATLAB软件编写其PCM程序，进一步加强对PCM编码原理的理解。
（2）根据抽样值-93，利用MATLAB软件编写其PCM程序。
三、程序和实验结果：（1）+1270x=+1270;if x>0c1=1;elsec1=0;endif abs(x)>0&&abs(x)<16c2=0;c3=0;c4=0;m=1;elseif abs(x)>16&&abs(x)<32c2=0;c3=0;c4=1;m=1;elseif abs(x)>32&&abs(x)<64c2=0;c3=1;c4=0;m=2;elseif abs(x)>64&&abs(x)<128c2=0;c3=1;c4=1;m=4;n=64;elseif abs(x)>128&&abs(x)<256c2=1;c3=0;c4=0;m=8;elseif abs(x)>256&&abs(x)<512c2=1;c3=0;c4=1;m=16;elseif abs(x)>512&&abs(x)<1024c2=1;c3=1;c4=0;m=32;elseif abs(x)>1024&&abs(x)<2048c2=1;c3=1;c4=1;m=64;n=1024;enda=fix((abs(x)-n)/m);c8=mod(a,2);c7=mod(fix(a/2),2);c6=mod(fix(fix(a/2)/2),2);c5=fix(fix(fix(a/2)/2)/2);（2）-93x=-93;if x>0c1=1;elsec1=0;endif abs(x)>0&&abs(x)<16c2=0;c3=0;c4=0;m=1;elseif abs(x)>16&&abs(x)<32c2=0;c3=0;c4=1;m=1;elseif abs(x)>32&&abs(x)<64c2=0;c3=1;c4=0;m=2;elseif abs(x)>64&&abs(x)<128c2=0;c3=1;c4=1;m=4;n=64;elseif abs(x)>128&&abs(x)<256c2=1;c3=0;c4=0;m=8;elseif abs(x)>256&&abs(x)<512c2=1;c3=0;c4=1;m=16;elseif abs(x)>512&&abs(x)<1024c2=1;c3=1;c4=0;m=32;elseif abs(x)>1024&&abs(x)<2048c2=1;c3=1;c4=1;m=64;n=1024;enda=fix((abs(x)-n)/m);c8=mod(a,2);c7=mod(fix(a/2),2);c6=mod(fix(fix(a/2)/2),2);c5=fix(fix(fix(a/2)/2)/2);四、实验结果及分析：(1)结果图1抽样值+1270的PCM程序图2抽样值-93的PCM程序（2）分析●确定极性码：若x>0则c1赋值为1，x<0则c1赋值为0●确定段落码:确定abs(x)的值所落区间，对应赋值段c2c3c4,确定段内码时会用到均匀量化间隔m和起始电平，在第4和第8段内赋值起始电平n●确定段内码:fix函数功能取整，mod函数功能余,a=fix((abs(x)-n)/m)，用于确定段内码的区间。
PCM脉冲编码调制(通信原理实验报告)
实验一 PCM 脉冲编码调制信息学院（院、系） 电子信息工程 专业 班 通信原理教程 课s 2、利用Matlab 对模拟信源s=sint （0<t<2π）进行均匀量化，量化间隔为0.2。
3、编制一个函数实现均匀PCM 量化编码，并计算量化噪声比（SQNR ）。
function [sqnr,a_quan,code]=upcm(a,n)%均匀PCM 量化编码函数>>x=2*sinc(20*t).*cos(2*pi*%变量sqnr：量化噪声比，向量a_quan：量化后信号序列，向量code：量化后编码矩阵amax=max(abs(a));a_quan=a/amax; %对输入信号序列归一化，这样信号幅度为[-1，1]b_quan=a_quan;d=2/n; %设定d：量化间隔q=d.*[0:n-1]-(n-1)/2*d; %设定q：每个量化区间对应的判决阈值%对归一化后的输入信号序列进行量化for i=1:n;index=find((q(i)-d/2<=a_quan)&(a_quan<=q(i)+d/2));a_quan(index)=q(i)*ones(1,length(index));b_quan(find(a_quan==q(i)))=(i-1).*ones(1,length(find(a_quan==q(i))) );enda_quan=a_quan*amax; %将量化后的信号归一化值恢复nu=ceil(log2(n)); %设定给定量化级数所需比特数%定义一个以输入信号序列中元素个数为行数，量化级数所需比特数为列数的矩阵code=zeros(length(a),nu);%对输入信号序列量化后进行编码for i=1:length(a)for j=nu:-1:0if(fix(b_quan(i)/(2^j))==1)code(i,nu-j)=1;b_quan(i)=b_quan(i)-2^j;endendend%计算量化噪声比：dB为单位sqnr=20*log10(norm(a)./norm(a-a_quan));%脚本文件结束常用函数用法：find(x)：是找出矩阵x中非0元素的位置。
脉冲编码调制与解调实验报告
4、PCM译码
（1）以上模块设置和连线均不变，增加连线如下：
模拟信号数字化模块内连线（模块左下方PCM编解码）
2048K－IN—————— J2048K－IN
PCM－OUT——————JPCM－IN
CLK－IN —————— JCLK－IN
FRAM－IN——————JFRAM－IN
六、实验过程部分波形图如下：
四、实验结果（反思）
这次实验，通过动手体验脉冲编码调制的过程，我对PCM编译码的工作原理有了深入的认识，学会了对PCM编译码系统的性能进行测试，如动态范围、信噪比特性。实验过程中，我们也遇到过一些麻烦，一开始我和组员观察测试点（2）的时候，示波器总是不能完整地显示（2）的波形，我们把示波器调来调去就是不行，然后我们换了一台仪器，还是同样的情况，我们总觉得是PCM板有问题，因为电路连线很简单，而且我们用万用表检查了几遍都没问题，最后我们只好请教老师，老师动了动示波器的几个旋钮测试点（2）波形就出来了。这让我们很惭愧，做了这么多的实验，连示波器的简单调节都没学会。通过这个小插曲，我发现我在试验中解决问题的能力有待提高，对仪器的熟练度也有待练习。实验中出现的其他问题也不少，我们都一一地解决，完成了实验。总之，这次实验使我明白，实验不能只是按照实验指导一步步地死磕，遇到问题不能依赖老师，要动脑子，想办法，这样才能是自己提高。
（2）示波器观测“JPCM-OUT”测试点波形，为还原的正弦波，且幅度相当。
5、模拟语音信号PCM编译码
用信号源模块模拟语音信源输出的“T－OUT”话音信号代替2K正弦信号输入模拟信号数字化模块中，还原的“解调输出”信号送回信号源模拟语音信源“R－IN”测试点，耳机接收话筒语音信号，完成模拟语音信号PCM编译码的整个过程。
通信原理实验五 实验报告 PCM编码、译码原理实训
南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：■验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验五PCM编码、译码原理实训一、实验目的1.熟加深对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；4.了解帧同步信号的时序状态关系；5.掌握时分多路复用的工作过程；6.用同步正弦波信号观察PCM 八比特编码的实验。
二、实验原理1.脉冲编码调制（1）脉冲调制脉冲调制就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。
（2）脉冲编码调制①脉冲编码调制对模拟信号先抽样，量化、编码的过程。
②抽样在抽样脉冲来到的时刻提取对模拟信号在该时刻的瞬时值，抽样把时间上连续的信号变成时间上离散的信号；抽样速率的下限是由抽样定理确定的。
③量化把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示；一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。
④编码用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值；实际上量化是在编码过程中同时完成的，故编码过程也称为模/数变换，可记作A/D。
图 1 PCM原理框图图 2 A/D及D/A电路框图2.PCM 编译码电路PCM编译码电路主要由芯片U401及外围电路构成。
每个TP3067 芯片U401含有一路PCM 编码器和一路PCM 译码器。
编码电路：模拟信号它要经过取样、量化、编码；译码电路：PCM信号经过译码、低通滤波、放大，输出模拟信号。
单路编译码器在同一时刻只能为一个用户进行A/D及D/A 变换。
图 3 PCM编码器图 4 PCM译码器三、实验步骤1.编码部分SP401接入模拟信号（同步正弦波信号）；SP405接入2048KHz主时钟信号；SP406接入8KHz脉冲信号；SP407接入可选发码时钟，有64K、512K、2048K 三种频率。
3.脉冲编码调制PCM_标准实验报告
3.脉冲编码调制PCM_标准实验报告一、实验目的：1. 了解脉冲编码调制（PCM）的原理及其应用。
2. 熟悉DSP开发平台。
3. 完成PCM的硬件电路设计与软件编程。
二、实验原理：1. PCM原理：脉冲编码调制（PCM）是一种数字信号处理技术，将模拟信号按照一定的规律离散化，转化为数字信号，再传输或存储。
PCM系统由三个部分组成：采样、量化和编码。
缺点：1. PCM方法对采样率和量化位数较为敏感。
2. 处理量大，处理速度慢。
3. 每次采样都独立进行，与前一次的采样结果没有关联。
1. 采样值易于处理，可以方便地进行数字信号处理。
2. 可以通过更改量化位数和采样率等参数，以兼顾信号的数据量和品质。
2. 实验步骤：a. 编程：使用CCS软件并在TI DSP C 5428 Starter Kit开发板上完成。
b. 硬件设计：ADC和DAC芯片接口实现PCM。
三、实验过程：1. 编译代码：在CCS软件中设置项目属性，并编译好主程序、看门狗模块程序、初始化模块程序及中断模块程序。
2. 设置采样率：根据需要，设置采样率及准备除采样及量化外的程序代码。
3. 硬件电路设计：将ADC芯片、DAC芯片及DSP开发板连接起来，实现PCM功能。
Four、实验结果：经过实验及测试，能够成功将模拟信号转换为数字信号，并以数字信号的方式进行输出或存储。
同时，PCM系统在处理语音、图像及信号传输等领域中应用广泛。
五、实验感想：通过本次实验，掌握了PCM技术的原理和应用，加深了对总线接口及模拟信号与数字信号的概念和认知。
同时，也学习到了如何使用DSP开发平台及CCS软件进行程序开发、编译及测试等工作。
在今后的研究工作中，PCM技术将是一个非常有用的数学处理工具，值得进一步深入研究。
脉冲编码调制(PCM)实验完整版文档
负电源引脚。VBB=-5V±5%。
❖ 定时部分
❖ TP3067编译码器所需的定时脉冲均由定时部分提供。这里只 需要主时钟2048KHz和帧定时8KHz信号。
❖ 为了简化实验内容，本实验系统的编译码部分公用一个定时源
以确保发收时隙的同步。在实际的PCM数字电话设备中，必须 有一个同步系统来保证发收同步的。 动态范围应大于CCITT(国际电报、电话咨询委员会)建议的框架(样板值)，如图所示。
2、 实验电路
TP3067的管脚定义简述如下：
❖ PCM编译码器简介
(1) VPO+ 接收功放的同向输出。 (2) GNDA 模拟地。所有信号以
VPO+
1
20
VBB
这个引脚为参考点。
(三GN)D系A 统性能测试 2
19
VFXI+
1、复习《通信系统原理》中有关编译码和PCM通信系统的内容；
(3) VPO(4) VPI
三、实验原理和电路说明
发滤
编
码
波器
器
Voice 混合
装置
收滤
译
码
波器
器
合
发
路
分 收
路
PCM数字电话终端机的结构示意图
模拟信源 x (t ) 预滤波
x(n) 波形编码器
抽样器
量化、编码
x(t)
模拟终端
发送端
接收端
数字信道
重建滤波器
x(n)
抽样保持、x/sinx低通
波形解码器
PCM原理图
1、PCM编译码原理
❖ PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
❖ 抽样：把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅
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本科学生实验报告云南师范大学教务处编印
一、实验设计方案
实验序号实验5 实验名称脉冲编码调制与调解PCM
实验时间2014-4-11 实验室云南师范大学同析3栋通信原理实验室1、实验目的
1.1掌握脉冲编码调制与解调的基本原理。
1.2 定量分析并掌握模拟信号按照13折线A律特性编成八位码的方法。
1.3 通过了解大规模集成电路TP3067的功能与使用方法，进一步掌握PCM通信系统的工
作流程。
2、实验内容
2.1 观察脉冲编码调制与解调的整个变换过程，分析PCM调制信号与基带模拟信号之间的关系，掌握其基本原理。
2.2 定量分析不同幅度的基带模拟正弦信号按照13折线A律特性编成的八位码，并掌握该编码方法。
3、实验仪器及实物图
3.1 信号源模块（一块），如下图；
图一信号源实物图
其中信号源中的主要器件有：
①CPLD：ALTER MAX EPM3256ATC144-10，该器件是Altera公司的MAX 3000系列
CPID，其特点如下：
●高性能，低功耗CMOS EEPOM技术
●遵循IEEE STD.1149.1 JOINT TEST ACTION GROUP(JTAG)增强的ISP功能
●高密度可编程逻辑器件，5000可用门
● 4.5-ns pin to pin 延时，最高频率227.3Mhz
●I/O接口支持5V、3.3V和2.5V等多种电平，实物图如下：
②存储器：ATMEL AT28C64B
●ATMEL(爱特梅尔)AT28C64是一种采用NMOS、CMOS工艺制成的8K×8位28引
脚的可用碘擦除可编程只读存储器。
●其读写像SRAM操作一样，不需要外加任何元器件，读访问速度可为45ns-450ns,
在写入之前自动擦除，有部分芯片具有两种写入方式，一种像28（C）17一样的字节写入方式，还有另一种页写入方式，AT28C64的也寄存器为64B。
●ATMEL并行节后EEPROM程序储存器芯片AT28C64采用单一电源+5V±0,1V，
低功耗工作电流30mA,备用状态时只有100pA出，与TTL电平兼容。
一般商业品工作温度范围为0-70℃，工业品为-40-+85℃。
实物图如下：
③MCU:ATMEL AT89S51
AT89S51-24PC单片机，最高工作频率24M，供电电压范围4.0-5.5V，40脚DIP封装，片内4K字节的FLASH程序存储器，128字节的片内ram，2个定时器、计数器，6个中断源等。
实物图如上：
3.2 20M双综示波器（一台），如下图：
3.3 连接线（若干），如下图：
3.4模拟信号数字化模块，如下图：
模拟信号数字化模块：
（1）PCM编解码器：TP3067数字信号处理芯片
TP3067芯片作为PCM编解码器，它把编解码器(Codec)和滤波器(Filter)集成在一个芯片上，其功能和原理说明如下。
(B) TP3067芯片管脚功能介绍
(1)VPO+；接收功率放大器的非倒相输出端。
(2) GNDA,模拟地端，所有信号均以该引脚为参考点。
(3) WO-;接收功率放大器的倒相输出端。
(4) VPI：接收功率放大器的倒相输入端。
(5) VFRO;接收滤波器的模拟输出端。
(6) Vcc:正电源引脚，Vcc=+5V±5%。
(7) FSR:接收帧同步脉冲，它启动BCLKR，于是PCM数据移入DR，FSR为8KHz脉冲序列。
(8)DR：接收数据帧输入。
PCM数据随着FSR前沿移入DR。
（9）BCLKR/CLKSEL:在FSR的前沿把输入移入DR时位时钟，其频率可以从64KHz 至2.048MHz。
另一方而它也可能是一个逻辑输入，以此为在同步模式中的主时钟选择频率1.536MHz、1.544Mhz或2.048Zhz，BCLKR用在发送和接收两个方向。
(10) MCLKR/PDN:接收主时钟，其频率可以为1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz。
他允许与MCLKx异步，但为了取得最佳性能应当与MCLKx同步，当MCLKR连续连在低电位时，MCLKx被选用为所有内部定时，当MCLKR连续工作在高电位时，器件就处于掉电模式。
( 11) MCLKx:发送主时钟，其频率可以是1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz，允许与MCLKR异步，同步工作能实现最佳性能。
( 12) BCLKx:把PCn数据从Dx上移出的位时钟，其频率可以从64KHz至48MHz，但必须与MCLKx同步。
(13)Dx:由FSx启动的三态PCM数据输出。
(14)FSx,发送帧同步脉冲输入，它启动BCLKx并使Dx上PCM数据移出到Dx上。
二．实验过程
1、实验现象及结果
①按照步骤一的连接好实验实物，如图：
测得PCM编码信号（PCMB-OT）的波形如下：
与上路帧同步信号对比波形为：。