基础实验6 PCM调制与解调实验
通信原理实验 (2)
实验六PCM编译码及A/μ律转换实验一、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、1号、3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2-1 1号模块W681512芯片的PCM编译码实验图2-2 3号模块的PCM 编译码实验图2-3 A/μ律编码转换实验2、实验框图说明图2-1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2-2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2-3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1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1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信号源:FS 模块1:TH9(编码帧同步)提供编码帧同步信号信号源:FS 模块1:TH10(译码帧同步)提供译码帧同步信号模块1:TH8(PCM编码输出)模块1: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】→【1号模块】→【第一路PCM 编译码方式】→【A律PCM编译码】。
实验六PCM编译码及A
实验六PCM编译码及A学生编号:姓名:实验6 PCM编解码及A/μ律转换实验1,实验目的1,掌握脉码调制解调原理2,掌握脉码调制解调系统动态范围和频率特性的定义和测量方法3.了解脉码调制信号的频谱特性4.熟悉W6815122,实验设备1,主控制和信号源模块,模块1和模块3各有2个,双道示波器有3个,几条3连接线,实验原理1,实验原理框图音乐/音频输出接口1信号源FS编码帧同步编码时钟脉冲编码调制(单向/双向)脉冲编码调制输出CLK1#语音终端扬声器音频输入解码时钟解码帧同步音频接口2PC解码(单向/双向)脉冲编码调制解码输入图2-1模块W681512芯片脉冲编码实验A/ D转换脉冲编码调制G.711转换MUSIC/A-OUT LPF-INLPF-OUT 编码输入编码输出动力系统控制模块量化输出信号源抗混叠滤波器FS帧同步时钟CLK脉冲编码调制3#源编解码器模块时钟动力系统控制模块解码G.711逆转换D/A转换IIR滤波器动力系统控制模块解码输入1#语音终端模块和用户接口模块帧同步音频输入解码输出-1- 学生编号:姓名:动力系统控制模块编码实验2-2 3A-OUTPLF-OUT编码输入抗混叠滤波器信号源FSCLKT1编码帧同步脉冲编码调制(A-Law编码)编码输出A/μ-In编码时钟1#语音终端模块编码时钟解码时钟编码帧同步A/μ-Law编码转换A/ μ-OutW681512芯片PCM解码(μ-Law解码)PCM解码输入解码帧同步主时钟音频接口2音频输入图2-3 A/μ-Law编码转换实验4,实验步骤实验项目1测试幅频特性概述:本项目通过改变输入信号的频率,观察信号经W681512编码后的输出幅频特性,了解芯片W681512的相关性能。
1,关机,连接如表所示源端口信号源:A-OUT信号源:CLK信号源:CLK信号源:FS步长)信号源:FS步长)模块1: TH8(脉码调制输出)模块1: TH7(脉码调制解码输入)接入解码输入信号模块1: TH10(解码帧与目的端口相同模块1: TH5(音频接口)模块1: TH11(编码时钟)模块1: TH18(解码时钟)模块1: TH9(编码帧与提供编码帧同步信号相同,提供解码帧同步信号,提供解码时钟信号,提供解码时钟信号连接描述,提供音频信号,提供编码时钟信号2,接通电源,设置主控制菜单,选择[主菜单]-[通信原理]-[脉码调制]-[模块1号主控制信号源块]-[第一PCM编码和解码模式]-[A律PCM编码和解码码]调整W1,使信号输出的峰峰值约为3V3。
通信实验_PCM编解码
2. 用频率计测量 P1 晶振频率和测量 P2 位定时频率应分别为 4.096MHz 和 2.048MHz。 3. 用示波器 A 线接 P3 , B 线接 P12 测量其波形均应为窄脉冲系列。用频率计测量 P3 、 P12 两点频率 都应为 8KHz, P3 、 P12 两点信号相位差别 180º。 P3 是多路编码的取样脉冲, P12 是多路编码的信铃时 隙 TS16
学生实验报告 学生实验报告
系别 电子工程系 班级 姓名 学号 课程名称 实验名称 实验时间 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。
K 1 接 3、4,即选同步测试信号源 2KH
; K 3 接 2、3 即选择单路编码工作状态
K 6 接 1、3 即功放输出接假负载 1. 示波器 A 线接 P3 , B 线接 p9 ,示波器工作方式(MODE)开关置 Chop(断续)位置。在 P3 低电位期 间, P9 输出 PCM 8 位编码值。改变示波器扫描频率,使荧光屏可以显示到 P3 5 个取样周期。观察码位 时,示波器同步信号必须以 P3 作触发。 仔细观察这 5 个取样值的编码码型。第一个和第 5 个取样点的码型是完全一样的。即完成了正弦 波的一个周期。要注意的是,编码器 2914 P9 输出的是 ADI 码,即偶位码“0”码变“1”码, “1”码变 “0”码。记录下这 5 个取样点的码型。
b、观察段落码。把 P7 信号减小至 40mv 左右。记录下 4 个取样点的编码值,并与 a、的记录结果 进行比较。大信号的段落码落在第 7、8 段。而小信号的段落码落在第 3、4 段。在 W2 作较大范围变化 时,其段落码才开始发生变化。
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。
PCM编译码实验
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。
二、实验内容1、观察脉冲编码调制与解调的结果,分析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、改变位同步时钟,观测脉冲编码调制波形。
三、实验器材1、信号源模块一块2、②号模块一块3、20M双踪示波器一台4、立体声耳机一副5、连接线若干四、实验原理(一)基本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5-1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)是用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300Hz ~3400Hz 左右,所以预滤波会引入一定的频带失真。
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64kbps ,使用A 律或μ律编码律。
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
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。
通信原理2_通信原理报告(PCM)
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)+1270 程序clear allclose allx=+1270;% 极性码C1的判定if x>0out(1)=1;elseout(1)=0;end%段落码C2、C3、C4的判定,st为段落数,step为if abs(x)>=0 & abs(x)<16out(2)=0;out(3)=0;out(4)=0;step=1;st=0;elseif 16<abs(x) & abs(x)<32out(2)=0;out(3)=0;out(4)=1;step=1;st=16;elseif 32<abs(x) & abs(x)<64out(2)=0;out(3)=1;out(4)=0;step=2;st=32;elseif 64<abs(x) & abs(x)<128out(2)=0;out(3)=1;out(4)=1;step=4;st=64;elseif 128<abs(x) & abs(x)<256out(2)=1;out(3)=0;out(4)=0;step=8;st=128;elseif 256<abs(x) & abs(x)<512out(2)=1;out(3)=0;out(4)=1;step=16;st=256;elseif 512<abs(x) & abs(x)<1024out(2)=1;out(3)=1;out(4)=0;step=32;st=512;elseout(2)=1;out(3)=1;out(4)=1;step=64;st=1024;end% 段内码的判定if(abs(x)>=2048)out(2:8)=[1 1 1 1 1 1 1]elsetmp=floor((abs(x)-st)/step); %floor 取整函数,不大于该数的最大整数t=dec2bin(tmp,4)-48; %dec2bin把tmp转化成4位二进制数,由于dec2bin转换得到的是string类型,%因此用double强制转换后得到的是ASCII值,数字0的ascii值为48,再减去48就可以了out(5:8)=t(1:4);endout=reshape(out,1,8) %将数组out改写成一个1x8的数组(2)+1270 实验结果out =1 1 1 1 0 0 1 1(3)-93程序clear allclose allx=-93;% 极性码C1的判定if x>0out(1)=1;elseout(1)=0;end%段落码C2、C3、C4的判定,st为段落数,step为if abs(x)>=0 & abs(x)<16out(2)=0;out(3)=0;out(4)=0;step=1;st=0;elseif 16<abs(x) & abs(x)<32out(2)=0;out(3)=0;out(4)=1;step=1;st=16;elseif 32<abs(x) & abs(x)<64out(2)=0;out(3)=1;out(4)=0;step=2;st=32;elseif 64<abs(x) & abs(x)<128out(2)=0;out(3)=1;out(4)=1;step=4;st=64;elseif 128<abs(x) & abs(x)<256out(2)=1;out(3)=0;out(4)=0;step=8;st=128;elseif 256<abs(x) & abs(x)<512out(2)=1;out(3)=0;out(4)=1;step=16;st=256;elseif 512<abs(x) & abs(x)<1024out(2)=1;out(3)=1;out(4)=0;step=32;st=512;elseout(2)=1;out(3)=1;out(4)=1;step=64;st=1024;end% 段内码的判定if(abs(x)>=2048)out(2:8)=[1 1 1 1 1 1 1]elsetmp=floor((abs(x)-st)/step); %floor 取整函数,不大于该数的最大整数t=dec2bin(tmp,4)-48; %dec2bin把tmp转化成4位二进制数,由于dec2bin转换得到的是string类型,%因此用double强制转换后得到的是ASCII值,数字0的ascii值为48,再减去48就可以了out(5:8)=t(1:4);endout=reshape(out,1,8) %将数组out改写成一个1x8的数组(4)-93实验结果out =0 0 1 1 0 1 1 1四、实验结果及分析:(1)+1270实验结果分析(2)-97实验结果分析。
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.混合装置V oice发滤波器波器收滤编码器器码译分路路合发收(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。
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。
PCM编译码实验
图 5-6 W681512 逻辑方框图
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图 5-7 W681512 管脚排列图 3、 W681512 管脚的功能 (1)RO+:接收滤波器的非倒相输出 (2)RO-:接收滤波器的倒相输出 (3)PAI:功率放大器的倒相输入 (4)PAO-:功率放大器的倒相输出 (5)PAO+:功率放大器的非倒相输出 (6)VDD:供电引脚 (7)FSR:接收帧同步脉冲,它启动 BCLKR,于是 PCM 数据移入 PCMR,FSR 为
的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的,前者是属于信源编码的范畴。
在现有的编码方法中,若按编码的速度来分,大致可分为两大类:低速编码和高速编
码。通信中一般都采用第二类。编码器的种类大体上可以归结为三类:逐次比较型、折叠
级联型、混合型。本实验模块中的编码芯片 W681512 采用的是逐次比较型。在逐次比较型
因此,当信号 m(t) 较小时,则信号量化噪声功率比也就很小,这样,对于弱信号时的量化
信噪比就难以达到给定的要求。通常,把满足信噪比要求的输入信号取值范围定义为动态
范围,可见,均匀量化时的信号动态范围将受到较大的限制。为了克服这个缺点,实际中,
往往采用非均匀量化。
图 5-3 均匀量化过程示意图
非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间,其量
的方法。
表 5-2 段落码
段落序号
段落码
8
111
7
110
6
101
5
100
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。
云南师范大学通信原理实验_05[脉冲编码调制及调解PCM]
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
基础实验6PCM调制与解调实验-(6226)
班级 通信 1403 学号 201409732 姓名 裴振启 指导教师 邵军花 日期基础实验 6 PCM 调制与解调实验一、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、实验仪器1. PCM/ADPCM 编译码模块,位号: H 2.时钟与基带数据产生器模块,位号 :G3. 20M 双踪示波器 1 台 4.低频信号源 1 台(选用) 5.频率计 1 台(选用) 6.信号连接线 3 根 7.小平口螺丝刀 1 只三、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、取值离散的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图6-1 所示。
工作时钟P03 34P01DDSTP305734P02信号源P15P14 34P04收端 功放抽样 量化编码A/D信 道D/A低 通 译码 再生滤 波34P03图 6-1 PCM 通信系统实验方框图在 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 28 =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 6-1 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。
抽样定理和PCM调制解调实验报告
《通信原理》实验报告实验一:抽样定理和PAM调制解调实验系别:信息科学与工程学院专业班级:通信工程1003班学生姓名:陈威同组学生:杨鑫成绩:指导教师:惠龙飞(实验时间:2012 年 12 月 7 日——2012 年 12 月28日)华中科技大学武昌分校1、实验目的1对电路的组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方法的优缺点。
2.通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。
2、实验器材1、信号源模块一块2、①号模块一块3、60M双踪示波器一台4、连接线若干3、实验原理3.1基本原理1、抽样定理图3-1 抽样与恢复2、脉冲振幅调制(PAM)所谓脉冲振幅调制,即是脉冲载波的幅度随输入信号变化的一种调制方式。
如果脉冲载波是由冲激脉冲组成的,则前面所说的抽样定理,就是脉冲增幅调制的原理。
自然抽样平顶抽样)(tm)(tT图3-3 自然抽样及平顶抽样波形PAM方式有两种:自然抽样和平顶抽样。
自然抽样又称为“曲顶”抽样,(t)的脉冲“顶部”是随m(t)变化的,即在顶部保持了m(t)变已抽样信号ms化的规律(如图3-3所示)。
平顶抽样所得的已抽样信号如图3-3所示,这里每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值,但其形状都相同。
在实际中,平顶抽样的PAM信号常常采用保持电路来实现,得到的脉冲为矩形脉冲。
四、实验步骤1、将信号源模块、模块一固定到主机箱上面。
双踪示波器,设置CH1通道为同步源。
2、观测PAM自然抽样波形。
(1)将信号源上S4设为“1010”,使“CLK1”输出32K时钟。
(2)将模块一上K1选到“自然”。
(3)关闭电源,连接表3-1 抽样实验接线表(5)用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出,调节W1改变输出信号幅度,使输出信号峰-峰值在1V左右。
在PAMCLK处观察被抽样信号。
CH1接PAMCLK(同步源),CH2接“自然抽样输出”(自然抽样PAM信号)。
图3-1 2KHz模拟信号图3-2 自然抽样PAM输出分析:抽样定理表明个频带限制在(0,H f )内的时间连续信号()m t ,如果以T ≤Hf 21秒的间隔对它进行等间隔抽样,则()m t 将被所得到的抽样值完全确定。
基础实验PCM调制与解调实验
基础实验6 P C M 调制与解调实验一、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、实验仪器1.PCM/ADPCM 编译码模块,位号:H 2.时钟与基带数据产生器模块,位号:G 3.20M 双踪示波器1台 4.低频信号源1台(选用) 5.频率计1台(选用) 6.信号连接线3根 7.小平口螺丝刀1只三、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、取值离散的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图6-1所示。
PAM 脉每一种幅度对应8KHz ,每一抽样值编8系统中。
它每一各占据一个时隙,另外两个时隙分别用于同步和标志信号传送,系统码元速率为。
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。
另外,TP3057芯片内部模拟信号的输入端有一个语音带通滤波器,其通带为200HZ~4000HZ,所以输入的模拟信号频率只能在这个范围内有效。
四、各测量点的作用34TP01:发送时序FSX和接收时序FSR输入测试点,频率为8KHz的矩形窄脉冲;34TP02:PCM线路编译时钟信号的输入测试点;34P01:模拟信号的输入铆孔;34P02:PCM编码的输出铆孔;34P03:PCM译码的输入铆孔;34P04:译码输出的模拟信号铆孔,波形应与34P01相同。
pcm的相关实验
实验内容 实验一 数字基带信号实验二 数字调制实验三 数字解调实验四 P C M编译码实验五时分复用通话实验六 时分复用数字基带通信系统实验七 时分复用2D P S K、2F S K通信系统返回首页实验四 P C M编译码1.实验目的、内容、原理2.实验步骤3.实验报告4.实验视频一、实验目的1.掌握P C M编译码原理。
2.掌握P C M基带信号的形成过程及分接过程。
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P C M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。
三、基本原理1.点到点P C M多路电话通信原理脉冲编码调制(P C M)技术与增量调制(ΔM)技术已经在数字通信系统中得到广泛道噪声比较小时一般用P C M,否则一般用ΔM。
目前速率在155M B以下的准同步数字系列中,国际上存在A解和μ律两种P C M编译码标准系列,在155M B以上的同步数字系列(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在国际上无统它在通信环境比较恶劣时显示了巨大的优越性。
点到点P C M多路电话通信原理可用图1-1表示。
对于基带通信系统,广义信道包括质、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、解波器、收滤波器等。
图1-1点到点P C M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T P3057编译器,它包括了图1-1中的收滤波器及P C M编译码器。
编码器输入信号可以是本实验模块内部产生的正弦信号,也可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,广义信道是即将复接器输出的P C M信号直接送给分接器。
2.P C M编译码模块原理本模块的原理方框图如图1-2所示,电原理图如图1-3所示(见附录),模块内和-5V电压,其中-5V电压由-12V电源经7905变换得到。
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。
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班级通信1403 学号201409732 姓名裴振启指导教师邵军花日期基础实验6 PCM调制与解调实验一、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、实验仪器1.PCM/ADPCM编译码模块,位号:H2.时钟与基带数据产生器模块,位号:G3.20M双踪示波器1台4.低频信号源1台(选用)5.频率计1台(选用)6.信号连接线3根7.小平口螺丝刀1只三、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、取值离散的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图6-1所示。
图6-1 PCM通信系统实验方框图在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28=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6-1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。
另外, TP3057芯片内部模拟信号的输入端有一个语音带通滤波器,其通带为200HZ~4000HZ,所以输入的模拟信号频率只能在这个范围内有效。
四、各测量点的作用34TP01:发送时序FSX和接收时序FSR输入测试点,频率为8KHz的矩形窄脉冲;34TP02:PCM线路编译时钟信号的输入测试点;34P01:模拟信号的输入铆孔;34P02:PCM编码的输出铆孔;34P03:PCM译码的输入铆孔;34P04:译码输出的模拟信号铆孔,波形应与34P01相同。
注:一路数字编码输出波形为8比特编码(一般为7个半码元波形,最后半个码元波形被芯片内部移位寄存器在装载下一路数据前复位时丢失掉),数据的速率由编译时钟决定,其中第一位为语音信号编码后的符号位,后七位为语音信号编码后的电平值。
五、实验内容及步骤1.插入有关实验模块:在关闭系统电源的条件下,将“时钟与基带数据发生模块”、“PCM/ADPCM编译码模块”,插到底板“G、H”号的位置插座上(具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”)。
注意模块插头与底板插座的防呆口一致,模块位号与底板位号的一致。
2.加电:打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。
若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。
3.PCM的编码时钟设定:“时钟与基带数据产生器模块”上的拨码器4SW02设置“01000”,则PCM的编码时钟为64KHZ(后面将简写为:拨码器4SW02)。
拨码器4SW02设置“01001”,则PCM的编码时钟为128KHZ。
4.时钟为64KHZ,模拟信号为正弦波的 PCM编码数据观察:(1)用专用铆孔导线将P03、34P01,34P02、34P03相连。
(2)拨码器4SW02设置“01000”,则PCM的编码时钟为64KHZ。
(3)双踪示波器探头分别接在测量点34TP01和34P02,观察抽样脉冲及 PCM编码数据。
DDS信号源设置为正弦波状态(通常频率为2KHZ),调节W01电位器,改变正弦波幅度,并仔细观察PCM编码数据的变化。
特别注意观察,当无信号输入时,或信号幅度为0时,PCM编码器编码为11010101或为01010101,并不是一般教材所讲授的编全0码。
因为无信号输入时,或信号幅度为0经常出现,编全0码容易使系统失步。
此时时钟为64KHZ,一帧中只能容纳1路信号。
注意:(4)双踪示波器探头分别接在34P01和34P04,观察译码后的信号与输入正弦波是否一致。
5.时钟为128KHZ,模拟信号为正弦波的PCM编码数据观察:上述信号连接不变,将拨码器4SW02设置“01001”,则PCM的编码时钟为128KHZ。
双踪示波器探头分别接在测量点34TP01和34P02,观察抽样脉冲及 PCM编码数据。
DDS 信号源设置为正弦波状态(通常频率为2KHZ),调节W01电位器,改变正弦波幅度,并仔细观察PCM编码数据的变化。
注意,此时时钟为128KHZ,一帧中能容纳2路信号。
本PCM编码仅一路信号,故仅占用一帧中的一半时隙。
用示波器观察34P01和34P04两点波形,比较译码后的信号与输入正弦波是否一致。
6.关机拆线:实验结束,关闭电源,拆除信号连线,并按要求放置好实验模块。
六、实验报告要求1.观察正弦波的编码波形,读出正弦波的峰峰值、编码数据;记录有关数据并做分析,得出你的结论。
PCM的Matlab仿真结果实验室演示的图形抽样脉冲和PCM编码原始信号和恢复信号2.写出本次实验的心得体会,以及对本次实验有何改进意见。
根据仿真的波形图和输出的量化。
、编码值可以得到以下结论:均匀量化输出波形图清晰的显示出均匀量化的特征,每个量阶都是均匀分布的,每个间隔都是相等的。
由于量化级数是64,所以从图中可看到结果不是那么明显,和输入波形相比几乎没啥变化。
将A率非均匀量化的结果和A率13折线近似量化进行比较,两者压缩特性很接近。
13折线输出的码组序列也符合要去。
通过实验,我深入地理解了PCM编码。
也认识到PCM的瓶颈,量化噪声是平均分布在全部频段,就算极大地提高精度和采样率,也难以减小噪声对信号的损失。
我认为PCM是损失较小的有损压缩。
建议:希望更换实验设备,实验设备过于老旧,增加一些现在新技术的实验设备。
附录PCM的Matlab程序n=input('请输入量化级数,k=[8]');if isempty(n),n=8;endendtime = 2;dt = 0.1;t = 0:dt:endtime;a = zeros(size(t));for tt=1:1/dta(tt+[0:endtime/2-1]*(2/dt))=t(tt);endfor tt=1/dt+1:2/dta(tt+[0:endtime/2-1]*(2/dt))=2-t(tt); end;%A率非线性A = 87.56;amax=max(abs(a));c = zeros(size(a));for i = 1:length(a);if((a(i)/amax)<=1/A)c(i) = A*a(i)/(1+log(A));endif((a(i)/amax)>1/A)c(i) = (1+log(A*a(i)))/(1+log(A));endend%均匀量化c_quan=c;b_quan=c_quan;d=1/n;%量化间隔q=d.*[1:n];q=q-d/2;%量化电平for i=1:n%定位第i个量化间隔码子c_quan(find((q(i)-d/2<=c_quan) & (c_quan<=q(i)+d/2)))=...q(i).*ones(1,length(find((q(i)-d/2<=c_quan)&( c_quan<=q(i)+d/2))));%赋值为相应的量化电平b_quan(find(c_quan==q(i))) =(i-1) .* ones(1,length(find(c_quan==q(i))));endnu=ceil(log2(n));%编码code=zeros(length(a),nu);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%A率非线性的逆运算for i = 1:length(c_quan);if( (c_quan(i)) <= 1/(1+log(A)) )a_quan(i) =(1+log(A))*c_quan(i)/A;endif((c_quan(i))>1/A)a_quan(i) = exp((1+log(A))*c_quan(i)-1)/A;endendsqnr=20*log10(norm(a)/norm(a-a_quan));%求量化信噪比disp('量化信噪比')disp(sqnr)disp('量化误差')disp(a - a_quan)disp('编码结果')disp(code)plot(t,a,'r-')hold on;plot(t,a_quan,'.b')%plot(t,a_quan,'b-')%axis([0 1 0 1])。