PCM编码 实验报告
PCM编译码实验-学生
A律波形 帧同步信号 编码输入信号 PCM译码输出信号
PCM编译码实验
五、实验报告
1、分析PCM编译码的工作原理。
2、绘出所做实验的原理框图，并分别绘出：帧同步信号、PCM编码输 入信号、PCM编码输出信号、 PCM译码输出信号的波形
3、思考并作答： a、改变基带信号幅度时，波形是否变化？ b、当编码输入信号的的频率大于3400Hz或小于300Hz时，波形是 否变化？ c、为什么实验时观察到的PCM编码信号码型总是变化的？
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。
PCM编译码实验
（2）在保持示波器设置不变的情况下，以FS为触发,观察并记录PCM编 码的A律编码输出波形，填入表1中。整个过程中，保持示波器设置不 变。 （4）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？ 思考2：当编码输入信号的的频率大于3400Hz或小于300Hz时，波形是否变化？ 思考3：为什么实验时观察到的PCM编码信号码型总是变化的？
3、此时实验系统初始状态为：音频输入信号为幅度3V，频率1KHz正 弦波；PCM编码及译码时钟CLK为64K；编码及译码帧同步信号FS为64K。 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。
PCM编译码实验
一、实验目的 二、实验器材
三、实验原理
四、实验步骤
五、实验报告
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。
二、实验器材
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。
pcm编码实验报告
pcm编码实验报告PCM编码实验报告一、引言在数字通信领域，PCM（脉冲编码调制）是一种常用的信号编码技术。
本实验旨在通过对PCM编码的实际操作，深入了解PCM编码的原理、特点以及应用。
二、实验目的1. 理解PCM编码的基本原理；2. 掌握PCM编码的实验操作方法；3. 分析PCM编码的优缺点及其在通信领域的应用。
三、实验设备和原理1. 实验设备：计算机、PCM编码器、PCM解码器、示波器等；2. PCM编码原理：PCM编码是通过对模拟信号进行采样和量化，然后将量化结果转换为二进制码流的过程。
采样率越高，量化精度越高，PCM编码的质量越好。
四、实验过程1. 连接实验设备：将模拟信号输入PCM编码器，再将PCM编码器的输出连接到PCM解码器，最后将解码器的输出连接到示波器；2. 设置采样率和量化精度：根据实验要求，设置合适的采样率和量化精度；3. 进行PCM编码：通过PCM编码器对输入信号进行采样和量化，得到二进制码流；4. 进行PCM解码：将PCM编码器的输出连接到PCM解码器，解码器将二进制码流转换为模拟信号；5. 观察示波器显示：将PCM解码器的输出连接到示波器，观察解码后的信号波形。
五、实验结果与分析1. 通过示波器观察，可以看到PCM编码器输出的二进制码流经过解码后，波形与输入信号基本一致，证明PCM编码解码过程的准确性；2. 随着采样率的增加，PCM编码的质量提高，但同时也会增加数据传输量；3. 在实际应用中，PCM编码常用于音频信号的数字化处理，如CD、MP3等。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了PCM编码的原理和实验操作方法。
PCM编码作为一种常用的信号编码技术，在数字通信领域有着广泛的应用。
通过对模拟信号的采样和量化，PCM编码可以将信号转换为二进制码流，实现信号的数字化处理。
实验结果表明，PCM编码解码过程准确可靠，能够保持原始信号的质量。
同时，我们也意识到采样率和量化精度对PCM编码的影响，需要在实际应用中进行合理的选择。
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编译码器实验报告
pcm编译码器实验报告PCM编码器实验报告摘要：本实验旨在通过使用PCM编码器来对模拟信号进行数字化编码，以便在数字通信系统中进行传输和处理。
实验结果表明，PCM编码器能够有效地将模拟信号转换为数字信号，并且在一定程度上保持了信号的原始信息。
本实验为数字通信系统的设计和优化提供了重要的参考和实践基础。
引言：随着数字通信技术的不断发展，PCM编码器作为一种重要的数字信号处理技术，被广泛应用于语音通信、数据传输、音频存储等领域。
PCM编码器能够将模拟信号转换为数字信号，从而实现信号的数字化处理和传输。
本实验旨在通过对PCM编码器的实验研究，探讨其在数字通信系统中的应用和性能表现。
实验目的：1. 了解PCM编码器的基本原理和工作过程；2. 掌握PCM编码器的实验操作方法；3. 分析PCM编码器在数字通信系统中的应用和性能特点。
实验原理：PCM编码器是一种基于脉冲编码调制（PCM）原理的数字信号处理设备，其工作原理是将模拟信号进行采样、量化和编码，最终输出数字信号。
在PCM编码器中，采样率和量化位数是影响编码质量的重要参数，采样率越高、量化位数越大，编码精度越高。
实验过程：1. 连接实验设备，调试参数；2. 输入模拟信号，观察编码输出；3. 调整采样率和量化位数，比较编码效果；4. 记录实验数据，分析结果。
实验结果：通过实验观察和数据分析，我们发现在一定范围内，增加采样率和量化位数可以提高PCM编码器的编码精度，但是也会增加系统的复杂度和成本。
另外，我们还发现在一定程度上，PCM编码器能够有效地保持原始信号的信息，但是在高频信号和动态范围较大的信号上，编码效果会有所下降。
结论：本实验通过对PCM编码器的实验研究，深入理解了其工作原理和性能特点，为数字通信系统的设计和优化提供了重要的参考。
未来的研究方向包括进一步优化编码器的算法和结构，提高编码精度和系统性能。
同时，还可以探索PCM编码器在不同应用场景下的性能表现，为其在实际工程中的应用提供更多的参考和指导。
PCM编码 实验报告
实验项目一 256K时分复用帧信号观测
1帧同步码观测：用示波器连接复用输出;观测帧头的巴克码..
2帧内PN序列信号观测：用示波器接复用输出;利用储存功能观测3个周期中的第一时隙的信号..
实验项目二 256K时分复用及解复用
1帧内PCM编码信号观测：将PCM信号输入DIN2;观测PCM数据..以帧同步为触发分别观测PCM编码数据和复用输出的数据..
2解复用帧同步信号观测：PCM对正弦波进行编译码..观测复用输出与FSOUT;观测帧同步上跳沿与帧同步信号的时序关系..
3解复用PCM信号观测：对比观测复用前与解复用后的PCM序列；对比观测PCM编译码前后的正弦波信号..
复用前与解复用后的PCM序列 PCM编译码前后
（4）将信号源换成耳麦的音频输出;感受语音效果：
0000000000000001
0000001100001111
0000100110101010
（2）在主控菜单中选择“第5时隙加”和“第5时隙减”;观测拨码开关S1对应数据在复用输出信号中的所在帧位置变化情况..
3用示波器对比观测信号源A-OUT和21号模块音频输出;观测信号的恢复情况..
将原来联想·连线做一些相应的修改;将21号模块的话筒输出连接到音频输入;再将音频输出接到耳机输入;之后插上耳机;对着麦克说话;能够很清楚的分辨出语音内容;先比·相比之前在高频课程中的模拟电路;此次实验电路的
1以帧同步信号作为触发;用示波器观测2048M复用输出信号..改变7号模块的拨码开关S1;观测复用输出中信号变化情况..
pcm编译码器实验报告
pcm编译码器实验报告PCM编码器实验报告引言在现代通信领域中，数字信号处理技术扮演着至关重要的角色。
PCM编码器作为一种数字信号处理技术的应用，被广泛应用于音频和语音通信系统中。
本文将介绍PCM编码器的原理、实验过程和结果，并对其性能进行评估和分析。
一、PCM编码器的原理PCM编码器（Pulse Code Modulation Encoder）是一种将模拟信号转换为数字信号的技术。
其基本原理是将连续的模拟信号离散化，然后将每个采样值用二进制数表示。
PCM编码器由采样、量化和编码三个步骤组成。
1. 采样采样是将连续的模拟信号在时间上进行离散化的过程。
在实验中，我们使用了一个采样频率为Fs的采样器对模拟信号进行采样。
采样频率决定了信号在时间轴上的离散程度，过低的采样频率会导致信号失真，而过高的采样频率则会浪费计算资源。
2. 量化量化是将连续的采样值映射为离散的量化级别的过程。
在实验中，我们使用了一个分辨率为N的量化器对采样值进行量化。
分辨率决定了量化级别的数量，过低的分辨率会导致信息丢失，而过高的分辨率则会增加编码的复杂性。
3. 编码编码是将量化后的离散值用二进制数表示的过程。
在实验中，我们使用了一种线性编码的方法，将每个量化级别映射为一个二进制码字。
编码后的二进制数可以通过数字信号传输或存储。
二、实验过程为了验证PCM编码器的性能，我们设计了一套实验方案，包括信号生成、PCM 编码器实现和性能评估三个步骤。
1. 信号生成我们选择了一个简单的音频信号作为实验输入信号。
通过声卡输入设备，我们将音频信号输入到计算机中。
在计算机上，我们使用MATLAB软件对音频信号进行处理，包括采样频率和量化分辨率的设置。
2. PCM编码器实现为了实现PCM编码器，我们使用MATLAB编程语言编写了一段代码。
该代码根据采样和量化的参数，对输入信号进行采样、量化和编码，最终输出PCM编码的二进制数据。
3. 性能评估为了评估PCM编码器的性能，我们使用了两个指标：信噪比（SNR）和失真度。
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十一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、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。
pcm编译码器实验报告
PCM编码器实验报告1. 引言在通信系统中，音频信号的传输是一项重要的任务。
为了有效地传输音频信号，需要对其进行编码和解码处理。
本实验将介绍PCM编码器的设计和实现过程。
2. 实验目的本实验的目的是设计和实现PCM编码器，将模拟音频信号转换为数字信号。
通过实验，我们将了解PCM编码器的原理，并验证其在音频信号传输中的有效性。
3. 实验原理PCM（脉冲编码调制）是一种常用的音频信号编码方法。
其基本原理是将模拟音频信号离散化为一系列数字样本，并将每个样本量化为特定的二进制码字。
PCM编码器的主要步骤包括采样、量化和编码。
首先，模拟音频信号按照一定的采样频率进行采样，得到一系列采样值。
然后，每个采样值经过量化处理，将连续的模拟值转换为离散的数字值。
最后，将每个数字值编码为相应的二进制码字，以便传输或存储。
4. 实验步骤步骤1：信号采样在本实验中，我们选择了一个模拟音频信号作为输入。
首先，使用采样设备对该音频信号进行采样。
采样频率的选择应根据音频信号的特性和传输要求进行确定。
步骤2：量化处理采样得到的模拟音频信号是连续的，需要将其离散化为一系列数字样本。
量化是将连续信号转换为离散信号的过程。
根据量化精度的不同，可以将其分为均匀量化和非均匀量化。
本实验中，我们选择了均匀量化的方式。
步骤3：编码处理量化后的信号需要进一步编码为二进制码字。
编码器可以使用各种编码技术，如差分编码、熵编码等。
在本实验中，我们选择了一种简单的编码方式，将每个量化样本直接转换为二进制码字。
步骤4：输出编码结果完成编码处理后，将编码结果输出供进一步传输或存储。
可以通过串口、网络等方式将编码结果传输到接收端，或将其保存到文件中。
5. 实验结果分析通过本实验，我们成功设计和实现了PCM编码器。
将实验中选择的模拟音频信号进行采样、量化和编码处理后，得到了相应的二进制码字。
通过对编码结果的分析，可以验证PCM编码器的有效性和准确性。
6. 实验总结本实验通过对PCM编码器的设计和实现，深入了解了PCM编码的原理和过程。
PCM 编译码实验
《信息处理综合实验》实验报告（二）班级：姓名：学号：日期：2020-11-16实验二 PCM 编译码实验一、实验目的1. 理解PCM 编译码原理及PCM 编译码性能；2. 熟悉PCM 编译码专用集成芯片的功能和使用方法及各种时钟间的关系；3. 熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法。
二、实验内容及步骤PCM 编码原理验证(1). 设置工作参数设置原始信号为：“正弦”，1000hz，幅度为15（约2Vp-p）；(2). PCM 串行接口时序观察输出时钟和帧同步时隙信号观测：用示波器同时观测抽样脉冲信号（3TP7）和输出时钟信号（3TP8），观测时以3TP7 做同步。
分析和掌握PCM 编码抽样脉冲信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等）。
(3). PCM 串行接口时序观察抽样时钟信号与PCM 编码数据测量：用示波器同时观测抽样脉冲信号（3TP7）和编码输出信号（3TP4），观测时以3TP7 做同步。
分析和掌握PCM 编码输出数据与抽样脉冲信号（数据输出与抽样脉冲沿）及输出时钟的对应关系。
PCM 译码观测用导线连接3P4 和3P5，此时将PCM 输出编码数据直接送入本地译码器，构成自环。
用示波器同时观测输入模拟信号3TP1 和译码器输出信号3TP6，观测信号时以3TP1 做同步。
定性的观测解码信号与输入信号（1000HZ、2Vpp）的关系：质量、电平、延时。
PCM 频率响应测量将测试信号电平固定在2Vp-p，调整测试信号频率，定性的观测译码恢复出的模拟信号电平。
观测输出信号信电平相对变化随输入信号频率变化的相对关系。
用点频法测量。
测量频率范围：200Hz～4000Hz。
PCM 译码失真测量将测试信号频率固定在1000Hz，改变测试信号电平（输入信号的最大幅度为5Vp-p。
），用示波器定性的观测译码恢复出的模拟信号质量（通过示波器对比编码前和译码后信号波形平滑度）。
PCM 编译码系统增益测量DDS1 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3P1。
pcm量化编码实验原理
pcm量化编码实验原理一、实验背景二、PCM量化编码原理1. PCM概述2. 量化原理(1) 均匀量化(2) 非均匀量化3. 编码原理(1) 直接编码法(2) 差分编码法三、实验步骤及操作流程1. 实验器材准备2. 实验电路连接与调试3. 实验数据采集与处理四、实验结果分析及结论一、实验背景PCM（Pulse Code Modulation）是一种数字信号处理技术，它将模拟信号转换为数字信号，广泛应用于通信和音频领域。
PCM量化编码实验是数字信号处理课程中的重要实践内容，通过该实验可以深入了解PCM技术的基本原理和应用。
二、PCM量化编码原理1. PCM概述PCM技术是将模拟信号转换为数字信号的过程，其基本思想是在时间轴上对模拟信号进行采样，并将每个采样值用一个固定长度的二进制数表示。
PCM信号由采样、量化和编码三个过程组成。
2. 量化原理在PCM中，采样值需要经过量化处理，将其离散化为一系列的数字值。
量化过程可以分为均匀量化和非均匀量化两种方式。
(1) 均匀量化均匀量化是指将采样值按照一个固定的间隔划分为若干个区间，每个区间对应一个数字值。
由于采样值的取值范围是有限的，因此均匀量化会产生一定的误差，称为量化误差。
(2) 非均匀量化非均匀量化是指在不同区间内使用不同的间隔进行划分，以减小在低幅度信号处的误差。
其中最常用的一种非均匀量化方式是μ律和A律压缩编码。
3. 编码原理在PCM中，经过量化后的数字信号需要进行编码处理，将其转换为二进制数。
常用的编码方式包括直接编码法和差分编码法两种。
(1) 直接编码法直接编码法是指将每个数字值直接转换为二进制数，并按照固定长度进行存储。
该方式简单易懂，但需要较大存储空间。
(2) 差分编码法差分编码法是指将每个数字值与前一个数字值之间的差值进行编码，并按照固定长度进行存储。
该方式可以减小存储空间，但需要保证信号的连续性。
三、实验步骤及操作流程1. 实验器材准备本次实验所需器材包括示波器、信号发生器、模拟信号输入电路和数字信号输出电路。
PCM编码实验报告
PCM编码实验报告实验目的：本实验旨在了解PCM（脉冲编码调制）编码的原理和应用，掌握PCM编码的基本过程和方法，以及理解PCM编码的优缺点。
实验器材：1.音频信号源2.音频调制解调器3.示波器4.电脑及相关软件实验原理：实验过程：1.连接音频信号源和音频调制解调器，将音频信号输出到音频解调器的输入端口。
2.设置音频信号频率和幅度，调节调制解调器的参数，使得有合适的幅度和频率。
3.将音频解调器的输出连接到示波器上，观察波形是否有明显的变化。
4.使用电脑及相关软件，将示波器上的波形进行基于PCM编码的数字化处理。
5.观察PCM编码后的音频信号在电脑软件上的显示效果。
实验结果：经过PCM编码，音频信号成功地被数字化处理，并在电脑软件上显示出来。
信号的幅度和频率得到了有效的量化和编码。
实验分析：PCM编码的优点包括：可靠性高，抗干扰能力强，传输质量好。
PCM 编码可以将连续的模拟信号转换为数字信号进行传输和处理，可以减少信号传输过程中的噪声和失真。
同时，PCM编码还可以对信号进行压缩，提高传输效率。
PCM编码的缺点包括：需要较大的带宽和传输速率；编码和解码的复杂度较高，需要较多的处理器和存储空间。
此外，PCM编码对信号的输入范围和精度有一定的要求，如果输入的信号超出了范围或者精度不够高，就会导致编码误差增大或者数据丢失。
实验感想：通过本次实验，我对PCM编码的原理和应用有了更深入的了解。
PCM 编码是一种常用的数字音频编码方式，广泛应用于音频信号的传输、存储和处理中。
掌握PCM编码的基本过程和方法，对于理解和应用数字音频技术具有重要意义。
同时，我还发现PCM编码在音频信号的数字化处理中，具有较高的可靠性和传输质量，但也存在一定的局限性。
综上所述，PCM 编码是一种值得深入研究和应用的数字音频编码技术。
pcm实验报告
pcm实验报告PCM实验报告一、引言PCM（Pulse Code Modulation）脉冲编码调制技术是一种将模拟信号转换成数字信号的方法，广泛应用于音频、视频和通信领域。
本实验旨在探究PCM技术的原理和应用，并通过实验验证其性能。
二、实验目的1. 了解PCM技术的基本原理；2. 掌握PCM编码和解码的方法；3. 分析PCM编码中的量化误差，并评估其对信号质量的影响；4. 实现PCM编码解码的算法，并验证其正确性。
三、实验原理1. PCM编码原理PCM编码过程主要包括采样、量化和编码三个步骤。
首先，模拟信号经过采样器以一定的频率进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的样值。
然后，采样值经过量化器进行量化处理，将连续的幅度值转换为离散的量化级别。
最后，量化后的数值通过编码器进行编码，生成对应的二进制码流。
2. PCM解码原理PCM解码过程与编码相反，主要包括解码和重构两个步骤。
首先，接收到的PCM码流通过解码器进行解码，将二进制码流转换为量化级别。
然后，解码后的量化级别通过重构器进行重构，恢复为连续的模拟信号。
四、实验步骤1. 实现PCM编码算法根据PCM编码原理，编写程序实现采样、量化和编码的过程。
通过输入模拟信号，输出对应的PCM码流。
2. 实现PCM解码算法根据PCM解码原理，编写程序实现解码和重构的过程。
通过输入PCM码流，输出对应的模拟信号。
3. 信号质量评估通过对比原始模拟信号和解码后的模拟信号，分析量化误差对信号质量的影响。
采用信噪比（SNR）作为评估指标，计算解码后信号与原始信号之间的信噪比。
五、实验结果与分析1. PCM编码结果将一段音频信号输入PCM编码算法，得到对应的PCM码流。
通过观察PCM码流的波形和频谱，可以验证编码的正确性。
2. PCM解码结果将PCM码流输入PCM解码算法，得到对应的模拟信号。
通过比较解码后的模拟信号与原始信号的波形和频谱，评估解码算法的准确性。
3. 信号质量评估结果根据解码后的模拟信号和原始信号计算信噪比，得到评估结果。
实验三脉冲编码(PCM)及系统实验报告
实验四脉冲编码（PCM）及系统实验报告一、实验目的1．加深对PCM编码工作过程的理解。
2．掌握PCM编、译码的时序关系。
3．熟悉PCM编、译码专用集成电路的使用方法及其要求。
4．了解PCM系统的工作过程。
二、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．改变音频信号的频率，观察和测试译码器输出信号幅度变化的情况。
三、实验分析TP206：频率为2KHZ,峰峰值等于5V，为正弦波。
TP201:频率为2.049KHZ，占空比位50%方波。
TP202:频率为8.0KHZ的脉冲。
TP203与TP205双踪（选中第1时隙）:上面是TP205的脉冲，为帧同步码时隙，即为第0时隙。
下面是TP203的脉冲，由于将拨码开关SW201的1拨上，选中第1时隙，由图可知TP203与TP205的脉冲相差一个时隙。
TP203与TP205双踪（选中第3时隙）:上面是TP205的脉冲，为帧同步码时隙，即为第0时隙。
下面是TP203的脉冲，由于将拨码开关SW201的3拨上，选中第5时隙，由图可知TP203与TP205的脉冲相差5个时隙。
TP203与TP205双踪（选中第4时隙）:上面是TP205的脉冲，为帧同步码时隙，即为第0时隙。
下面是TP203的脉冲，由于将拨码开关SW201的4拨上，选中第7时隙，由图可知TP203与TP205的脉冲相差7个时隙。
TP207: 第一路PCM编码信号脉冲，频率为8.0KHZ的脉冲。
由图可知，第二路PCM编码信号，波形与TP207相同，但相位不同。
TP207与TP209双踪:上面为TP207扩展的第一路PCM编码信号，下面为两路编码信号及帧同步信号的合路波形，可知8位随机码为00101001。
TP206与TP210双踪:上面为TP206的波形。
下面为第一路PCM解调信号，由图可知TP210波形同TP206。
下面为第一路PCM解调信号，由图可知TP211波形同TP206。
PCM编码实验报告
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.发滤波器voice编码器合路发混合装置收滤波器译码器分路收图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。
PCM编译码的实验报告_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十一 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、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)。
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。
实验4-PCM编解码实验
实验4 PCM编解码实验1.1实验目的加深理解和巩固理论课上所学的有关PCM编码和解码的基本概念、基本理论和基本方法，锻炼分析问题和解决问题的能力。
1.2实验内容利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个PCM编码与解码系统.用示波器观察编码与解码前后的信号波形;加上各种噪声源,或含有噪声的信道，最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
2 实验原理-脉冲编码调制2.1 PCM简介现在的数字传输系统都是采用脉码调制（Pulse Code Modulation）体制。
PCM最初并非传输计算机数据用的，而是使交换机之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。
PCM有两个标准即E1和T1。
我国采用的是欧洲的E1标准。
T1的速率是1.544Mbit/s,E1的速率是2.048Mbit/s。
PCM：相变存储器(Phase-change memory,PCM)是由IBM公司的研究机构所开发的一种新型存储芯片,将有望来替代如今的闪存Flash和硬盘驱动器HDD。
PCM在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。
而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulse code modulation），即脉冲编码调制。
这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。
PCM可以向用户提供多种业务，既可以提供从2M到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。
特别适用于对数据传输速率要求较高，需要更高带宽的用户使用。
PCM线路的特点：•PCM线路可以提供很高的带宽，满足用户的大数据量的传输。
•支持从 2M 开始的各种速率,最高可达155M 的速率。
•通过SDH 设备进行网络传输，线路协议简单。
2.2 PCM 原理所谓脉冲编码调制，就是将模拟信号抽样量化，然后将已量化值变换成代码。
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实验二十三时分复用与解复用实验
实验项目一256K时分复用帧信号观测
（1）帧同步码观测：用示波器连接复用输出，观测帧头的巴克码。
对比观测实验出现的码元，发现为
01110010，根据所学知识可知，这串码
即为帧头的观测码。
（2）帧内PN序列信号观测：用示波器接复用输出，利用储存功能观测3个周期中的第一时隙的信号。
思考题：PN15序列的数据是如何分配到复用信号中的？
分析分时复用的实质，可知，在模拟传送时，一位用户的数据根据复用划分
的时隙以一帧为周期，逐次将8位数据插入每个帧相同的时隙处。
对于此次
实验中的PN15序列，检测到帧同步信号的帧头时，便插入第一帧数据，在
第二次检测到帧头时插入第二帧数据，以此类推，将信号分配到复用信号中，以达到提高信道利用率的目的。
实验项目二256K时分复用及解复用
（1）帧内PCM编码信号观测：将PCM信号输入DIN2，观测PCM数据。
以帧同
步为触发分别观测PCM编码数据和复用输出的数据。
上图分别为PCM编码输入和复用输出的波形。
仔细观察可知，对比复用输入信号，复用输出有2帧的延时，且在复用输出的第0时隙为帧头的巴克码，第1时隙没有数据，第2时隙有了数据的存放，即PCM复用编码时被插在了一帧的第2时隙中，在解复用时先寻找巴克码，再按照每一帧的数据存放的相应的时隙进行解复用，之后拼接起来，便实现了PCM的数据恢复。
思考题：PCM数据是如何分配到复用信号中去的？
时分多路复用以时间作为信号分割的参量，将各路输入变为变为并行数据，然后按照给端口数据所在的时隙进行帧的拼接，完成一个完整的数据帧。
而在本实验中，PCM 的数据输入到DIN2，将其插入到复用信号的第2个时隙，与其它3个时隙拼接为一帧，从而实现了PCM信号分配到复用信号中。
（2）解复用帧同步信号观测：PCM对正弦波进行编译码。
观测复用输出与FSOUT，
观测帧同步上跳沿与帧同步信号的时序关系。
仔细观察发现，帧同步的上升沿到来
后，延时约1个码元，帧同步信号会
发生。
（3）解复用PCM信号观测：对比观测复用前与解复用后的PCM序列；对比观测PCM编译码前后的正弦波信号。
复用前与解复用后的PCM序列 PCM编译码前后
对比观测解复用前后的PCM序列，发现约有4个码元的延时。
对于解调的PCM译码结果发现在相位上有一定的延时，幅度上，在峰峰值
处有一定的失真。
（4）将信号源换成耳麦的音频输出，感受语音效果：
将原来联想·连线做一些相应的修改，将21号模块的话筒输出连接到音频输入，再将音频输出接到耳机输入，之后插上耳机，对着麦克说话，能够很清楚的分辨出语音内容，先比·相比之前在高频课程中的模拟电路，此次实验电路的辨析度更高。
实验项目三 2M时分复用及解复用
（1）以帧同步信号作为触发，用示波器观测2048M复用输出信号。
改变7号模块的拨码开关S1，观测复用输出中信号变化情况。
0000000000000001
0000001100001111
0000100110101010
观察以上8张图片，不难发现，在改变s1开关的时候，复用输出信号会有相应变化。
即在2M时分复用及解复用的模式下，复用帧结构为，第0时隙为巴克码，第1、2、3、4时隙分别存放4个用户的数据，在第5时隙为7号模块拨码开关的数据，从实验结果也很容易分析出，通过改变开关的具体值，第5时隙的波形会有相应的变化。
与实验预测相同。
（2）在主控菜单中选择“第5时隙加”和“第5时隙减”，观测拨码开关S1对应数据在复用输出信号中的所在帧位置变化情况。
分析可知在第5时隙加时拨码开关所改变的信号位于第5时隙处，第5时隙减时会在第4时隙出现信号。
（3）用示波器对比观测信号源A-OUT和21号模块音频输出，观测信号的恢复情况。
由实验发现，对信号源信号的恢复情况
如左图，观察恢复的音频输出，发现相
位上有接近180°的延时，同时幅度也
有一定的失真。
具体表现在恢复信号的
峰峰处并不是严格按照正弦波的变化
趋势，而是先平缓下降后陡峭下降。
分
析原因可能是由于实验过程中的噪声
干扰或者连线太多造成的干扰。