PCM编码 实验报告

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。

（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。

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。

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）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。

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。

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。

（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：

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。

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。

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。

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。

00000000 00000001

00000011 00001111

00001001 10101010

（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。

况。

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。

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。

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。