通信原理PCM编译码实验
通信原理PCM编译码实验
实验一PCM编译码实验一、实验目的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。
4、熟悉了解W681512。
二、实验器材1、主控&信号源模块、3号、21号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图图1-1 21号模块W681512芯片的PCM编译码实验图1-23号模块的PCM编译码实验图1-3A/μ律编码转换实验2、实验框图说明图1-1中描述的是信号源经过芯片W681512经行PCM编码和译码处理。
W681512的芯片工作主时钟为2048KHz，根据芯片功能可选择不同编码时钟进行编译码。
在本实验的项目一中以编码时钟取64K为基础进行芯片的幅频特性测试实验。
图1-2中描述的是采用软件方式实现PCM编译码，并展示中间变换的过程。
PCM编码过程是将音乐信号或正弦波信号，经过抗混叠滤波（其作用是滤波3.4kHz以外的频率，防止A/D 转换时出现混叠的现象）。
抗混滤波后的信号经A/D转换，然后做PCM编码，之后由于G.711协议规定A律的奇数位取反，μ律的所有位都取反。
因此，PCM编码后的数据需要经G.711协议的变换输出。
PCM译码过程是PCM编码逆向的过程，不再赘述。
A/μ律编码转换实验中，如实验框图1-3所示，当菜单选择为A律转μ律实验时，使用3号模块做A律编码，A律编码经A转μ律转换之后，再送至21号模块进行μ律译码。
同理，当菜单选择为μ律转A律实验时，则使用3号模块做μ律编码，经μ转A律变换后，再送入21号模块进行A律译码。
四、实验步骤实验项目一测试W681512的幅频特性概述：该项目是通过改变输入信号频率，观测信号经W681512编译码后的输出幅频特性，了解芯片W681512的相关性能。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口目的端口连线说明信号源：A-OUT模块21：TH5(音频接口)提供音频信号信号源：T1模块21：TH1(主时钟)提供芯片工作主时钟信号源：CLK模块21：TH11(编码时钟)提供编码时钟信号信号源：CLK模块21：TH18(译码时钟)提供译码时钟信号信号源：FS模块21：TH9(编码帧同步)提供编码帧同步信号信号源：FS模块21：TH10(译码帧同步)提供译码帧同步信号模块21：TH8(PCM编码输出)模块21：TH7(PCM译码输入)接入译码输入信号2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【A律编码观测实验】。
pcm编译码实验报告
pcm编译码实验报告PCM 编译码实验报告一、实验目的1、掌握脉冲编码调制（PCM）的基本原理。
2、熟悉 PCM 编译码系统的构成及工作过程。
3、观察和分析 PCM 编译码过程中的信号波形，理解量化和编码的概念。
二、实验原理PCM 是一种将模拟信号变换成数字信号的编码方式。
其基本原理是对模拟信号进行周期性采样，然后将每个采样值进行量化，并将量化后的数值用二进制编码表示。
采样过程遵循奈奎斯特采样定理，即采样频率应大于模拟信号最高频率的两倍，以保证能够从采样后的信号中无失真地恢复出原始模拟信号。
量化是将采样值在幅度上进行离散化，分为若干个量化级。
量化级的数量决定了量化误差的大小。
编码则是将量化后的数值用二进制代码表示。
常见的编码方式有自然二进制编码、折叠二进制编码等。
在 PCM 编译码系统中，发送端完成采样、量化和编码的过程，将模拟信号转换为数字信号进行传输；接收端则进行相反的过程，即解码、反量化和重建模拟信号。
三、实验仪器与设备1、通信原理实验箱2、示波器3、信号源四、实验内容与步骤1、连接实验设备将通信原理实验箱接通电源。
用信号线将信号源与实验箱的输入端口连接，将实验箱的输出端口与示波器连接。
2、产生模拟信号设置信号源，产生频率为 1kHz、幅度为 2V 的正弦波模拟信号。
3、观察采样过程调节实验箱上的采样频率旋钮，分别设置为不同的值，观察示波器上的采样点。
4、量化与编码观察实验箱上的量化和编码模块，了解量化级的设置和编码方式。
5、传输与接收发送端将编码后的数字信号传输给接收端。
观察接收端解码、反量化后的模拟信号。
6、改变输入信号参数改变模拟信号的频率和幅度，重复上述实验步骤，观察 PCM 编译码的效果。
五、实验结果与分析1、采样频率对信号的影响当采样频率低于奈奎斯特频率时，示波器上的信号出现失真，无法准确还原原始模拟信号。
当采样频率高于奈奎斯特频率时，信号能够较好地还原，随着采样频率的增加，还原效果更加理想。
南昌大学通信原理实验五 PCM编码、译码原理实验
实验五 PCM编码、译码原理实验一、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；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。
脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样，量化、编码的过程。
所谓抽样，就是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。
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。
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。
PCM原理框图三、实验内容1、用同步正弦波信号观察PCM 八比特编码的实验；2、脉冲编码调制（PCM）及系统实验；3、PCM 八比特编码时分复用输出波形观察测量实验。
四、实验步骤及结果1、打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮；2、编码部分：SP401 接入模拟信号，输入正弦波信号；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、译码部分：SP408 接入8KHz 脉冲信号；SP409 接入可选发码时钟，有64K、512K、2048K 三种频率。
4、连接SP402、SP403 两点，测试译码输出电路各点波形，在TP404能观察到稳定的正弦输出信号。
用音乐信号源取代函数信号发生器测试各点。
TP401：模拟信号输入TP402：数字编码输出； TP403：数字译码输入TP404：模拟信号输出TP405：主时钟TP407/409 ：512KHz5、实验现象TP401TP402TP403TP404TP405TP403 405TP406TP407 409TP408五、测量点说明TP401：该点为输入的音频信号，用连接线连接模拟信号源与TP401，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。
实验三PCM编译码器通信实验
PCM编译码器一.实验原理抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。
抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为fh，则可以唯一地由频率等于或大于2fh的样值序列所决定。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。
通常将语音信号通过一个3400 Hz低通滤波器（或通过一个300～3400Hz 的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz，这样可以用频率大于或等于6800 Hz的样值序列来表示。
实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz 的语音信号，通常采用8KHz抽样频率。
这样可以留出一定的防卫带（1200Hz）。
当抽样频率fs 低于2倍语音信号的最高频率fh，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量。
在抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为fh 的信号来代替实际语音信号。
通过改变函数信号发生器的频率fh，观察抽样序列和低通滤波器的输出信号，检验抽样定理的正确性。
PCM编译码模块将来自用户接口模块的模拟信号进行PCM编译码，该模块采用MC145540集成电路完成PCM编译码功能。
该器件具有多种工作模式和功能，工作前通过显示控制模块将其配置成直接PCM模式（直接将PCM码进行打包传输），使其具有以下功能：1、对来自接口模块发支路的模拟信号进行PCM编码输出。
2、将输入的PCM码字进行译码（即通话对方的PCM码字），并将译码之后的模拟信号送入用户接口模块。
PCM编译码器模块电路与ADPCM编译码器模块电路完全一样，由语音编译码集成电路U502（MC145540）、运放U501（TL082）、晶振U503（20.48MHz）及相应的跳线开关、电位器组成。
PCM编译码实验
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.麦克风和扬声器一套三、基本原理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(M)技术已经在数字通信系统中得到广泛应用。
当信道噪声比较小时一般用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μ律两种PCM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多路电话通信原理可用图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。
低通滤PCM 编复接器广波器码器义混合信电路低通滤PCM 编道分接器波器码器图 11-1 点到点 PCM多路电话通信原理框图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，广义信道是理想的，即将复接器输出的PCM信号直接送给分接器。
2. PCM编译码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。
图11-2 PCM 编译码原理方框图该模块上有以下测试点和输入点：BS PCM基群时钟信号 ( 位同步信号 ) 测试点SL0PCM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信号 B 译码输出信号测试点STA输入到编码器 A的信号测试点SRA信号 A 译码输出信号测试点STB输入到编码器 B的信号测试点PCM_OUT PCM基群信号输出点PCM_IN PCM 基群信号输入点PCM A OUT信号 A 编码结果输出点（不经过复接器）PCM B OUT信号 B 编码结果输出点（不经过复接器）PCM A IN信号 A 编码结果输入点（不经过复接器）PCM B IN信号 B 编码结果输入点（不经过复接器）本模块上有S2 这个拨码开关，用来选择 SLB 信号为时隙同步信号SL1、SL3、SL5、SL6中的任一个。
PCM编译码实验
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. 麦克风和扬声器一套三、基本原理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(ΔM)技术已经在数字通信系统中得到广泛应用。
当信道噪声比较小时一般用PCM，否则一般用ΔM。
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μ律两种PCM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ΔM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多路电话通信原理可用图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。
图11-1 点到点PCM多路电话通信原理框图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，广义信道是理想的，即将复接器输出的PCM信号直接送给分接器。
2. PCM编译码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。
图11-2 PCM编译码原理方框图该模块上有以下测试点和输入点：∙ BS PCM基群时钟信号(位同步信号)测试点∙ SL0 PCM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 信号B译码输出信号测试点∙ STA 输入到编码器A的信号测试点∙ SRA 信号A译码输出信号测试点∙ STB 输入到编码器B的信号测试点∙ PCM_OUT PCM基群信号输出点∙ PCM_IN PCM基群信号输入点∙ PCM A OUT 信号A编码结果输出点（不经过复接器）∙ PCM B OUT 信号B编码结果输出点（不经过复接器）∙ PCM A IN 信号A编码结果输入点（不经过复接器）∙ PCM B IN 信号B编码结果输入点（不经过复接器）本模块上有S2这个拨码开关，用来选择SLB信号为时隙同步信号SL1、SL3、SL5、SL6中的任一个。
通信原理实验报告PCMADPCM编译码实验
PCM/ADPCM编译码实验一、实验原理和电路说明PCM/ADPCM编译码模块将来自用户接口模块的模拟信号进行PCM/ADPCM编译码，该模块采用MC145540集成电路完成PCM/ADPCM编译码功能。
该器件工作前通过显示控制模块将其配置成直接PCM或ADPCM模式，使其具有以下功能：1、对来自接口模块发支路的模拟信号进行PCM编码输出。
2、将输入的PCM码字进行译码（即通话对方的PCM码字），并将译码之后的模拟信号送入用户接口模块。
电路工作原理如下：PCM/ADPCM编译码模块中，由收、发两个支路组成，在发送支路上发送信号经U501A 运放后放大后，送入U502的2脚进行PCM/ADPCM编码。
编码输出时钟为BCLK（256KHz），编码数据从语音编译码集成电路U502（MC145540）的20脚输出（DT_ADPCM1），FSX为编码抽样时钟（8KHz），晶振U503（20.48MHz）。
编码之后的数据结果送入后续数据复接模块进行处理，或直接送到对方PCM/ADPCM译码单元。
在接收支路中，收数据是来自解数据复接模块的信号（DT_ADPCM_MUX），或是直接来自对方PCM/ADPCM编码单元信号（DT_ADPCM2），在接收帧同步时钟FSX（8KHz）与接收输入时钟BCLK（256KHz）的共同作用下，将接收数据送入U502中进行PCM/ADPCM译码。
译码之后的模拟信号经运放U501B放大缓冲输出，送到用户接口模块中。
二、实验内容及现象记录与分析1.准备工作：加电后，将KB03置于左端PCM编码位置，此时MC145540工作在PCM编码状态。
将K501设置在右边。
2.PCM/ADPCM编码信号输出时钟和抽样时钟信号观测①输出时钟和抽样时钟即帧同步时隙信号观测：测量、分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的频率、占空比以及它们之间的对应关系等。
记录与分析：输出时钟。
由图中右侧测量数据可见，抽样信号频率为8kHz，输出时钟信号频率为256kHz（见下图CH2频率，上图测得为260.4kHz存在误差，因为时间轴选取得太密）。
4.pcm编译码 - 通信原理实验报告
4.pcm编译码 - 通信原理实验报告
PCM是指Pulse Code Modulation（脉冲编码调制）的缩写，是一种数字通信技术，
它常用于将模拟信号转换为数字信号，并将其传输到接收站。
它通过将实时信号转换为一
系列数字并进行抽样数据，以到达目标呈现出模拟信号序列从而实现数据通信的传输。
一般来说，编码技术会将模拟信号处理成“文本”，PCM 将处理成已经精确编号的digit，最后的处理都是电信号。
PCM编码的完整过程可以分为三步：第一步是模拟信号的采样，把时域中的信号采集成数次采样，第二步是编码，将采样的信号的值编码成digits，第三步是字节组装，把编码的digits 放进字节中，再发出。
下面就重点介绍PCM编码的
模拟信号采样过程和字符组装过程。
首先介绍模拟信号采样。
PCM编码首先会把信号采样，即把时间域中的模拟信号，采
集成离散点并组织成序列，如此会确定数字采样值。
采样频率越高、采样数据越多，就可
以更好地反映出模拟信号的变化，即保留越多的信号特性，由此可以看出，采样是PCM编
码的重要环节。
接下来介绍字节组装。
PCM编码会将采样的数据进行编码，将数据放入字节中，最后
进行发送。
数据编码是将A/D转换的精确采样数据转换为一个数字码，以便可以传输或存
储数据。
通常压缩率会越高，所需的传输带宽也会越小，这就可以大幅度节省传输成本。
以上就是PCM编码的基本流程。
PCM编码是一种把模拟信号转换为数字信号的重要技术，被广泛应用于通信系统、数字音频传输系统中。
优点是能够实现远程传输、信号增强，同时有较高的稳定性。
通信原理实验九 PCM 编译码
实验九 PCM 编译码一、实验目的1.验证PCM 编译码原理。
2.掌握PCM 基群信号的形成过程及分接过程，了解多路PCM 编码信号的复用和去复用的过程。
3.学习语音信号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、实验仪器试验箱示波器信号发生器失真度仪三、实验内容1. 用示波器观察两路音频信号的编码结果，观察PCM 基群信号。
2. 改变音频信号的幅度，观察和测试译码器输出信号的信噪比变化情况。
3. 改变音频信号的频率，观察和测试译码器输出信号幅度变化情况。
四、实验结果2、正弦信号STA、STBSTASTA3、用示波器观察PCM编码输出信号。
1>PCM-APCM-B2>帧同步和2路PCM（A、B）编码信号3>录基群帧结构的组成接SL1接SL2接SL5接SL74、用示波器观察PCM译码输出信号波形相同，有相位差5、用示波器定性观察PCM编译码器的动态范围等于5V大于5V衰减20dB衰减40dB6、定量测试PCM 编译码器的动态范围和频率特性五、回答问题及总结1.整理实验记录，画出量化信噪比与编码器输入信号幅度之间的关系曲线以及译码输出信号幅度与编码输入信号频率之间的关系曲线。
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) 对本实验的总结和建议。
通信原理PCM编译码实验
实验一ＰＣＭ编译码实验一、实验目的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。
4、熟悉了解W6８1５１2.二、实验器材1、主控＆信号源模块、3号、２１号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图图1—1 ２1号模块W6８１512芯片的PCM编译码实验图1－2 3号模块的ＰCＭ编译码实验图1-3 Ａ／μ律编码转换实验２、实验框图说明图1—１中描述的是信号源经过芯片W68１512经行PCM编码和译码处理。
W6８１5１２的芯片工作主时钟为204８ＫHz,根据芯片功能可选择不同编码时钟进行编译码。
在本实验的项目一中以编码时钟取64K为基础进行芯片的幅频特性测试实验。
图１—2中描述的是采用软件方式实现PCM编译码，并展示中间变换的过程。
PＣM编码过程是将音乐信号或正弦波信号，经过抗混叠滤波（其作用是滤波3。
4ｋＨz以外的频率,防止A／D转换时出现混叠的现象）。
抗混滤波后的信号经A/D转换，然后做PCM编码,之后由于G．7１1协议规定Ａ律的奇数位取反,μ律的所有位都取反。
因此,PCＭ编码后的数据需要经G.711协议的变换输出。
PCM译码过程是PＣM编码逆向的过程，不再赘述。
A／μ律编码转换实验中，如实验框图1－3所示,当菜单选择为Ａ律转μ律实验时，使用3号模块做A律编码，A律编码经A转μ律转换之后,再送至21号模块进行μ律译码。
同理，当菜单选择为μ律转Ａ律实验时,则使用3号模块做μ律编码，经μ转A律变换后,再送入2１号模块进行Ａ律译码.四、实验步骤实验项目一测试W681512的幅频特性概述：该项目是通过改变输入信号频率，观测信号经Ｗ681５12编译码后的输出幅频特性，了解芯片Ｗ6815１２的相关性能。
1、关电，按表格所示进行连线。
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【ＰCM编码】→【Ａ律编码观测实验】。
通信编译码实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解通信编译码的基本原理，包括编码、解码和传输过程中的关键技术。
2. 掌握PCM、HDB3等常用编译码方法的原理和实现方法。
3. 熟悉通信编译码实验设备的使用方法，并能对实验结果进行分析。
二、实验器材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三、实验原理1. 编码原理：将模拟信号转换为数字信号的过程称为编码。
常见的编码方法有PCM、HDB3等。
（1）PCM编码：PCM（脉冲编码调制）是一种常用的数字编码方法，其原理是将模拟信号进行采样、量化、编码，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
（2）HDB3编码：HDB3（高密度双极性三电平）编码是一种数字基带信号，它是在AMI（非归零码）编码的基础上，引入破坏性偶极性和倒极性变换，使得信号在传输过程中不会出现连续的零电平，从而提高传输质量。
2. 解码原理：将数字信号恢复为模拟信号的过程称为解码。
解码过程与编码过程相反，主要包括反量化、反采样和低通滤波等步骤。
四、实验步骤1. 连线：根据实验要求，连接双踪示波器、通信原理型实验箱、PCM与ADPCM编译码模块、数字信号源模块、麦克风和扬声器。
2. 设置实验参数：打开实验箱电源，设置PCM与ADPCM编译码模块的参数，包括采样频率、量化位数等。
3. 观察PCM编码输出信号：用示波器观察STA、STB，将其幅度调至2V。
观察PCM编码输出信号，分析其时域和频域特性。
4. 观察HDB3编码输出信号：用示波器观察HDB3编码输出信号，分析其时域和频域特性。
5. 观察解码输出信号：观察解码后的模拟信号，分析其恢复效果。
6. 比较不同编码方法的性能：分析PCM编码和HDB3编码的优缺点，比较它们的性能。
五、实验结果与分析1. 观察到PCM编码输出信号为离散的数字信号，具有较好的抗干扰性能。
2. 观察到HDB3编码输出信号为非归零码，具有较好的传输质量。
通信实验-PCM编解码单路多路实验
学生实验报告系别电子工程系课程名称通信原理实验班级实验名称PCM编解码单路多路实验姓名实验时间学号指导教师报告内容一、实验目的1. 了解PCM编译码的基本工作原理及实现过程。
2. 了解语音信号数字化技术的主要技术指标，学习并掌握相应的测试方法。
3. 初步了解通信专用集成电路的工作原理和使用方法。
二、实验内容1. 信号源实验1) 取样脉冲、定时时钟实验2) 同步测试信号源实验2. PCM单路编码实验1) 极性码编码实验2) 段内电平码编码实验3) 段落码编码实验3. PCM单路译码实验4. PCM多路编译码实验5. 学生常犯的测量错误三、实验原理模拟信号数字化可以用数种方式实现。
脉冲编码调制(PCM)技术在数字通信系统中得到了广泛的应用。
脉冲编码调制系统的原理方框图如图1.1所示。
模拟信号经滤波后频带受到了限制。
限带信号被抽样后形成PAM信号。
PAM信号在时间上是离散化的，但是幅度取值却是连续变化的。
编码器将PAM信号规定为有限种取值，然后把每个取值用二进制码组表示并传送出去。
接收端收到二进制编码信号后经译码还原为PAM信号，再经滤波器恢复为模拟信号。
经理论分析可知，人的语音信号的幅度概率密度为拉普拉斯分布。
这是一种负指数分布，小幅度时概率密度大，而大幅度时概率密度小。
因此，语言编码必须设法提高小信号时的信噪比。
如果既要考虑到语音信号的幅度变化范围约有40一5OdB，又要考虑到在小信号时有足够好的通话质量，则至少需要11位至12位的线性编码。
通常，一路信号的抽样频率为8kHz。
这样，当采用线性编码时传输一路PCM符号约需1OOkbit/s的传信率。
但是非线性编码却可以用7位至8位的编码使通话质量令人满意，而相应的一路PCM信号的传信率为64kbit/s。
因此实用的PCM编译码器都是非线性的。
实验电路由定时部分，编、译码部分，同步测试信号原部分，译码功效四大部分组成。
方框原理图如图1.15所示。
图1.15 PCM编译码实验原理图四、实验步骤准备工作：1、按实验板上所标的电源电压开机，调准所需电压，然后关机；2、把实验板电源连接线接好；示波器探头1：10，严禁1：1。
数字通信原理实验：PCM编译码实验
五、实验注意事项
实验前准备： ❖ 按实验板标示电压调准电源，然后关闭电源，接好并检查电源与实验板的
正负极连接线是否正确，正确无误才能开启电源。 ❖ 开启电源时观察电流表，保证+I<180mA,-I<60mA,否则迅速关机检查。 ❖ 示波器探头1:10,严禁1:1。 实验中： ❖ 实验（二）3，调整W2使得P7的峰-峰值小于5V，以免损坏IC2914。 ❖ 实验中记录各测试点波形时应标示严格的时序关系。 ❖ 精密电位器W1当调整听到“嗒嗒”响声时已经到了尽头，要进行反方向
调节。 ❖ 改换测量点时示波器地线夹子要拿好并抬高远离实验板，千万不能让地线
夹子在实验板上拖走，否则会造成短路，烧坏IC芯片。 实验后： ❖ 实验完毕后关闭电源，拆除连接线，把实验板摆放整齐。
六、实验报告要求
1. 整理实验记录，画出相应的曲线和波形，标时序相位关系。 2. PCM编译码系统由哪些部分构成?各部分的作用是什么? 3. 在实际的通信系统中收端(译码)部分的定时信号是怎样获取的? 4.对改进实验有什么建议?
数字通信原理实验
PCM编、解码单路、多路综合实验
指导老师:李冰、梁仕文
一、实验目的
❖ 了解PCM编译码的基本工作原理及实现过程。 ❖ 了解语音信号数字化技术的主要技术指标，学习并掌握相应的测试方法。 ❖ 初步了解通信专用集成电路的工作原理和使用方法。
二、基本原理
❖ 略，请同学们在实验前认真研读实验指导书P6-P21，了解PCM编码基 本原理。
四、实验内容
实验箱有两种电路板：MC实验板和TC实验板，主要以集成芯片的型 号来区分
MC实验板（MC145502P）
❖ （一）时钟部分 〈1，2，3〉 ❖ （二）同步测试信号源部分〈1，2，3〉 ❖ （三）PCM单路编、译码实验MC145502〈1a\b\c\d〉
通信pcm编译码实验实验报告
通信pcm编译码实验实验报告
通信PCM编译码实验实验报告
1. 简介
本实验旨在通过对PCM（脉冲编码调制）编码和解码的实现，加深对通信原理的理解，并掌握相关技术。
2. 实验目的
•理解PCM编码和解码的原理和过程
•实现PCM编码和解码的算法
•掌握PCM编码和解码的实际应用
3. 实验环境
•编程语言：Python
•开发环境：Jupyter Notebook
4. 实验步骤
4.1 PCM编码
1.对输入信号进行采样，获取离散的信号数值。
2.对每个采样值进行量化，将其映射为离散的PCM码字。
3.将PCM码字进行编码，并输出编码后的信号。
4.2 PCM解码
1.对接收到的PCM码字进行解码，恢复为原始的PCM码字。
2.对解码后的PCM码字进行逆量化，恢复为离散的信号数值。
3.还原离散信号数值为连续信号。
5. 实验结果
•使用给定的输入信号进行PCM编码后，得到编码后的信号序列。
•对编码后的信号序列进行PCM解码后，成功还原为原始的输入信号。
6. 实验结论
通过本实验，我们深入了解和实现了PCM编码和解码的原理与过程。
PCM技术在通信领域有着广泛应用，对数字信号的传输和存储具有重要意义。
通过本实验的实践，我们不仅掌握了相关算法和技术，还进一步加深了对通信原理的理解。
7. 参考资料
[1] 通信原理教材 [2] PCM编码解码原理介绍, [3] PCM应用案例分析,。
实验2 PCM编译码
五、实验报告要求
1. 整理实验记录。 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TP30信号之间的相位关系。 (2) 时分复用信号码速率、帧结构。
4. 用示波器观察PCM译码输出信号。示波器的 CH1接STA，CH2接SRA( 信号A译码输出信号试 点)，观察这两个信号波形是否相同(有相位差)。 5. 用示波器定性观察PCM编译码器的动态 范围。如果没有配置低失真低频信号发生器，可以 用本模块上的正弦信号源来粗略观察PCM编译码系 统 的过载噪声(将STA-S或STB-S信号幅度调至5VP-P 以 上即过载)。
低通滤 波器 PCM 编 码器 复接器 广 义
混合 电路 低通滤 波器 PCM 编 码器 分接器
信 道
本实验使用PCM模块，该模块上有以下测试点和输入点： BS PCM基群时钟信号(位同步信号)测试点 SL0 PCM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 信号B译码输出信号测试点 STA 输入到编码器A的信号测试点 SRA 信号A译码输出信号测试点 STB 输入到编码器B的信号测试点 PCM PCM基群信号测试点 PCM-A 信号A编码结果测试点 PCM-B 信号B编码结果测试点 STA-IN 外部音频信号A输入点 STB-IN 外部音频信号B输入点 本模块上有三个开关K5、K6和K8，K5、K6用来选择两个编码器的 输入信号，开关手柄处于左边(STA-IN、STB-IN)时选择外部信号、处于 右边(STA-S、STB-S)时选择模块内部音频正弦信号。K8用来选择SLB 信 号为时隙同步信号SL1、SL2、SL5、SL7中的某一个。
数字通信原理实验PCM编译码实验
数字通信原理实验PCM编译码实验
PCM编码实验是数字通信原理实验的其中一部分。
PCM是指把数字信号转换成模拟信
号的技术。
它是“数字信号-模拟信号”转换的基础，在现代数字通信系统中起着重要的
作用。
Pulse控制调制（PCM）的技术被用来把数字信号转换成模拟信号，以作为示波器的被测量信号。
PCM也可以作为存储和传输数据的信号，用于标准电话和数据网络。
PCM编码实验一般包括PCM编码系统的实验设备、信号源、低通滤波器、PCM编码和
调制器以及PCM解码器等部分。
在实验中，学生首先要选择相应的实验设备，连接各部件，配置信号源，使其具有调制、编码、采样等能力。
学生还要根据实验要求，选择PCM编码
的码率，设置编码和调制参数。
随后，PCM编码、调制及低通滤波器的输出结果要被观察
分析。
其次，学生要给定解码参数，计算PCM的误码概率，并要求各模块的性能。
最后，
学生还要比较PCM编码和解码之间的差异，并且分析不同码率编码系统带来的性能差异。
此外，PCM编码实验还可以让学生了解和掌握噪声的模型和误码分析，体验不同信号
处理理论的实际应用，同时使学生了解码率和PCM的性能。
因此，PCM编码实验对学生掌
握和运用PCM编码系统的方法至关重要，是进行数字通信原理研究、实践的必要环节。
通信原理实验报告89077
实验一、PCM编译码实验实验步骤1. 准备工作:加电后，将交换模块中的跳线开关KQ01置于左端PCM编码位置，此时MC145540工作在PCM编码状态。
2. PCM串行接口时序观察(1）输出时钟和帧同步时隙信号观测：用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和输出时钟信号(TP503）,观测时以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等)。
（2) 抽样时钟信号与PCM编码数据测量:用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502）,观测时以TP504做同步.分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系.3。
PCM编码器（1) 方法一:(A）准备：将跳线开关K501设置在测试位置，跳线开关K001置于右端选择外部信号,用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）.（B）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系.分析为什么采用一般的示波器不能进行有效的观察。
（2）方法二：（A）准备：将输入信号选择开关K501设置在测试位置,将交换模块内测试信号选择开关K001设置在内部测试信号(左端）。
此时由该模块产生一个1KHz的测试信号，送入PCM编码器。
（B）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504)和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以内部测试信号(TP501）做同步（注意：需三通道观察）。
分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟的对应关系。
4。
PCM译码器（1）准备：跳线开关K501设置在测试位置、K504设置在正常位置，K001置于右端选择外部信号.此时将PCM输出编码数据直接送入本地译码器，构成自环。
实验指导书 第7节 PCM编译码
PCM编译码一、实验目的1、掌握PCM编译码工作原理；2、了解PCM集成电路工作原理和应用；二、实验内容1、观察与测量各时钟相位关系；2、将同步信号源2KHz信号送入编码器，观察译码输出、2048KHz主时钟、256KHz位时钟、8KHz帧同步的波形。
三、预习要求：1、复习教材有关PCM编译码的理论。
2、认真预习本实验指导书的工作原理和实验内容。
四、实验仪器和设备1、四路直流稳压源一台2、双踪示波器一台3、PCM编译码实验模块一块五、实验原理1、概述数字通信系统中，由于脉冲编码（PCM）使信号在模数变换和逆换过程中，动态范围大，信噪比特特性好，因此得到广泛应用，过去PCM编译码均采用分立元件和小规模集成电路组成，编译码电路功耗大，设备体积笨重，采用群路公用编译码方式，运用繁琐。
近年来由于超大规模集成电路的发展实现了单路单片PCM基群复用设备，使功耗降低体积减小，可靠性大大提高。
本实验根据实际PCM编译码电路，结合综合性、系统性实验，使同学对PCM编译码原理，有更深认识，同时掌握系统的正确测试方法。
2、PCM编译码原理众所周知，脉冲调制通信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进行传输。
而脉冲编码调制就是对模拟信号先进行抽样后，再对样值的幅度进行量化、编码的过程。
所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，从而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括原信号中所有信息，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，得到的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。
PCM编译码系统实验
PCM编译码系统实验一、【实验目的】1、掌握PCM编译码原理与系统性能测试；2、熟悉PCM编译码专用集成芯片的功能和使用方法；3、学习PCM编译码器的硬件实现电路，掌握它的调整测试方法。
二、【实验原理】脉冲编码调制（PCM）是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散得数字信号在信道中传输。
脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样，量化和编码三个过程完成的。
PCM通信系统的实验方框图如下图所示。
在PCM脉冲编码调制中，话音信号经防混叠低通滤波器后进行脉冲抽样，变成时间上离散的PAM脉冲序列，然后将幅度连续的PAM脉冲序列用类似于“四舍五入”办法划归为有限种幅度，每一种幅度对应一组代码，因此PAM脉冲序列将转换成二进制编码序列。
对于电话，CCITT规定抽样率为8KHz，每一抽样值编8位码（即为2=256个量化级），因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kB。
本实验应用的单路PCM编、译码电路是TP3057芯片（见图2-1中的虚线框）。
此芯片采用a律十三折线编码，它设计应用于PCM 30/32系统中。
它每一帧分32个时隙，采用时分复用方式，最多允许接入30个用户，每个用户各占据一个时隙，另外两个时隙分別用于同步和标志信号传送，系统码元速率为2.048MB。
各用户PCM编码数据的发送和接收,受发送时序与接收时序控制,它仅在某一个特定的时隙中被发送和接收，而不同用户占据不同的时隙。
若仅有一个用户，在一个PCM 帧里只能在某一个特定的时隙发送和接收该用户的PCM编码数据，在其它时隙没有数据输入或输出。
本实验模块中，为了降低对测试示波器的要求，将PCM 帧的传输速率设置为64Kbit/s或128Kbit/s两种，这样增加了编码数据码元的宽度，便于用低端示波器观测。
此时一个PCM 帧里，可容纳的PCM编码分别为1路或2路。
另外，发送时序FSX与接收时序FSR使用相同的时序，测试点为34TP01。
实验结构框图已在模块上画出了，实验时需用信号连接线连接34P02和34P03两铆孔，即将编码数据直接送到译码端，传输信道可视为理想信道。
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实验一PCM编译码实验
一、实验目的
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。
4、熟悉了解W681512。
二、实验器材
1、主控&信号源模块、3号、21号模块各一块
2、双踪示波器一台
3、连接线若干
三、实验原理
1、实验原理框图
图1-1 21号模块W681512芯片的PCM编译码实验
图1-2 3号模块的PCM编译码实验
图1-3 A/μ律编码转换实验
2、实验框图说明
图1-1中描述的是信号源经过芯片W681512经行PCM编码和译码处理。
W681512的芯片工作主时钟为2048KHz，根据芯片功能可选择不同编码时钟进行编译码。
在本实验的项目一中以编码时钟取64K为基础进行芯片的幅频特性测试实验。
图1-2中描述的是采用软件方式实现PCM编译码，并展示中间变换的过程。
PCM编码过程是将音乐信号或正弦波信号，经过抗混叠滤波（其作用是滤波3.4kHz以外的频率，防
止A/D转换时出现混叠的现象）。
抗混滤波后的信号经A/D转换，然后做PCM编码，之后由于G.711协议规定A律的奇数位取反，μ律的所有位都取反。
因此，PCM编码后的数据需要经G.711协议的变换输出。
PCM译码过程是PCM编码逆向的过程，不再赘述。
A/μ律编码转换实验中，如实验框图1-3所示，当菜单选择为A律转μ律实验时，使用3号模块做A律编码，A律编码经A转μ律转换之后，再送至21号模块进行μ律译码。
同理，当菜单选择为μ律转A律实验时，则使用3号模块做μ律编码，经μ转A律变换后，再送入21号模块进行A律译码。
四、实验步骤
实验项目一测试W681512的幅频特性
概述：该项目是通过改变输入信号频率，观测信号经W681512编译码后的输出幅频特性，了解芯片W681512的相关性能。
1、关电，按表格所示进行连线。
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【A律编码观测实验】。
调节W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。
将模块21的开关
S1拨至“A-Law”，即完成A律PCM编译码。
3、此时实验系统初始状态为：设置音频输入信号为峰峰值3V，频率1KHz正弦波；PCM编码及译码时钟CLK为64KHz方波；编码及译码帧同步信号FS为8KHz。
4、实验操作及波形观测。
（1）调节模拟信号源输出波形为正弦波，输出频率为50Hz，用示波器观测A-out，设置A-out峰峰值为3V。
（2）将信号源频率从50Hz增加到4000Hz，用示波器接模块21的音频输出，观测信号的幅频特性。
思考：W681512PCM编解码器输出的PCM数据的速率是多少？在本次实验系统中，为什么要给W681512提供64KHz的时钟，改为其他时钟频率的时候，观察的时序有什么变化？
实验项目二PCM编码规则验证
概述：该项目是通过改变输入信号幅度或编码时钟，对比观测A律PCM编译码和μ律PCM编译码输入输出波形，从而了解PCM编码规则。
1、关电，按表格所示进行连线。
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【A律编码观测实验】。
调节W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。
3、此时实验系统初始状态为：设置音频输入信号为峰峰值3V，频率1KHz正弦波；PCM编码及译码时钟CLK为64KHz；编码及译码帧同步信号FS为8KHz。
4、实验操作及波形观测。
（1）以FS为触发，观测编码输入波形。
示波器的DIV（扫描时间）档调节为100us。
将正弦波幅度最大处调节到示波器的正中间，记录波形。
注意，记录波形后不要调节示波器，因为正弦波的位置需要和编码输出的位置对应。
（2）在保持示波器设置不变的情况下，以FS为触发观察PCM量化输出，记录波形。
（3）再以FS为触发，观察并记录PCM编码的A律编码输出波形，填入下表中。
整
个过程中，保持示波器设置不变。
（4）再通过主控中的模块设置，把3号模块设置为【PCM编译码】→【μ律编码观测实验】，重复步骤（1）（2）（3）。
将记录μ律编码相关波形，填入下表中。
A律波形μ律波形
帧同步信号
编码输入信号
PCM量化输出
信号
PCM编码输出
信号
（5）对比观测编码输入信号和译码输出信号。
思考1：改变基带信号幅度时，波形是否变化？改变时钟信号频率时，波形是否发生变化？
思考2：当编码输入信号的频率大于3400Hz或小于300Hz时，分析脉冲编码调制和解调波形。
实验项目三PCM编码时序观测
概述：该项目是从时序角度观测PCM编码输出波形。
1、连线和主菜单设置同实验项目二。
2、用示波器观测FS信号与编码输出信号，并记录二者对应的波形。
思考：为什么实验时观察到的PCM编码信型总是变化的？
实验项目四PCM编码A/μ律转换实验
概述：该项目是对比观测A律PCM编码和μ律PCM编码的波形，从而了解二者区别与联系。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口目的端口连线说明
信号源：A-out 模块3：TH5(LPF-IN) 信号送入前置滤波器
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【A转μ律转换实验】。
调节W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。
将21号模块的开关S1拨至μ-LAW，即此时完成μ律译码。
3、此时实验系统初始状态为：设置音频输入信号为峰峰值3V，频率1KHz正弦波；PCM编码及译码时钟CLK为64KHz；编码及译码帧同步信号FS为8KHz。
4、用示波器对比观测编码输出信号与A/μ律转换之后的信号，观察两者的区别，加以总结。
再对比观测原始信号和恢复信号。
（1）输出和A/μ
（2）原始和恢复
5、设置主控菜单，选择【μ转A律转换实验】，并将21号模块对应设置成A律译码。
然后按上述步骤观测实验波形情况。
（1）输出和转换
（2）原始和恢复
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。
2、根据实验测试记录，画出各测量点的波形图，并分析实验现象。
（注意对应相位关系）
3、对实验思考题加以分析，做出回答。