通信原理实验-脉冲编码调制与解调实验
通信原理脉冲编码调制与解调实验
实验三脉冲编码调制与解调实验一、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和测量方法。
3.了解脉冲编码调制信号的频谱特性。
4.了解大规模集成电路TP3067的使用方法。
二、实验步骤1.将信号源模块、模拟信号数字化模块、终端模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2.接上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2、S2、S3，对应的发光二极管LED001、LED002、LED600发光，按一下信号源模块的复位键，三个模块均开始工作。
3.将信号源模块的拨码开关SW101、SW102设置为00000000 00000001。
4.将信号源模块产生的正弦波信号（频率2.5KH Z，峰-峰值为3V）从点“S-IN”输入模拟信号数字化模块，将信号源模块的信号输出点“64K”、“8K”、“BS”分别与模拟信号数字化模块的信号输入点“CLBK-IN”、“FRAMB-IN”、“2048K-IN”连接，观察信号输出点“PCMB-OUT”的波形。
PCMB-OUT波形5.连接“CLKB-IN”和“CLK2-IN”，“FRAMB-IN”和FRAM2-IN”，连接信号输出点“PCMB-OUT”和信号输入点“PCM2-IN”，观察信号输出点“OUT”的波形。
OUT波，出现严重失真6.改变输入正弦信号的幅度，使其峰-峰值分别等于和大于5V（若幅度无法达到5V，可将输入正弦信号先通过信号源模块的模拟信号放大通道，再送入模拟信号数字化模块），将示波器探头分别接在信号输出点“OUT”、“PCMB-OUT”上，观察满载和过载时的脉冲幅度调制和解调波形，记录下来（应可观察到，当输入正弦波信号幅度大于5V时，PCM解码信号中带有明显的噪声）。
5V OUT波形输出5.8V OUT波形输出5V PCMB OUT5.8V PCMB OUT7.改变输入正弦信号的频率，使其频率分别大于3400Hz或小于300Hz，观察点“OUT”、“PCMB-OUT”，记录下来（应可观察到，当输入正弦波的频率大于3400H Z或小于300H Z时，PCM解码信号幅度急剧减小）。
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。
通信原理实验报告脉冲幅度调制与解调实验
实验记录一实验目的1.理解脉冲幅度调制的原理和特点。
2.了解脉冲幅度调制波形的频谱特性。
二实验内容1.观察基带信号，脉冲幅度调制信号，抽样时钟的波形，并注意观察他们之间的相互关系及特点。
2.改变基带信号或抽样时钟的频率，重复观察波形。
3.观察脉冲幅度调制波形的频谱。
三实验器材1信号源模板2 PAM,AM 模板3终端模块4频谱分析模块520M双踪示波器(一台)6频率计(一台)7音频信号发生器(一台)8立体声单放机(一台)9 立体声耳机(一副)10 连接线(若干) 四实验原理1 一抽样定理表明：一个频带限制在( 0，f H)内的时间连续信号m(t),如果以秒--------------- 的间隔对2*fH他进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。
假定将信号m(t)和周期为T的冲击函数T (t)相乘，如图7-1所示。
乘积便是均匀间隔为T秒的冲激序列，这些冲击序列的强度等于相应瞬时上m(t)的值，他表示对函数m(t)的抽样函数。
若用m s(t) 表示此抽样函数，则有：m s(t)= m(t)* T (t)m(t)m s(t) m(t)＞低通滤波器图7-1抽样与恢复课程名称实验记录: 假设m(t)， T (t)和m s (t)的频谱分别为M(w), T (w)和M s (w)。
按照频率卷积定理， m(t)T (t)和的傅里叶变换是 M(w)和T (w)的卷积： 1 M s (w) =Q *2 * T= T n2 *s =T1 M s (w)=—[M ( T [M(w)* 因为所以由卷积关系，上式可写成1M s (w) =厂T n该是表明，已抽样信号M s (w)中包含M ( T ( )* s )m s (t)的频谱 s )T ( n s )] M s (w)是无穷多个间隔为s 的相叠加而成。
这就意味着)的全部信息。
需要注意，若抽样间隔 T 变得大于 —— 2 * -，则M ()和 f H T (w)的卷积在相邻的周期内存在重叠(亦称混叠)，因此不能由M s (w)恢复M ()。
1.PCM脉冲编码调制解调
实验报告课程名称通信原理实验名称脉冲编码调制解调实验专业通信工程班级学号姓名指导教师彭祯2011年6 月4日实验一脉冲编码调制解调实验实验名称脉冲编码调制解调实验评分实验日期2011 年10 月9 日指导教师彭祯姓名专业班级通信工程学号一、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、了解大规模集成电路W681512的使用方法。
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。
图1-1 PCM 调制原理框图五、实验步骤1、将信号源模块和模块2固定在主机箱上，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，将信号源模块和模块2的电源开关拨下，观察指示灯是否点亮，红灯为+5V电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯，黄色为+12V 电源指示灯。
（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，再打开电源做实验，不要带电连线）。
PAM与脉冲编码调制解调实验报告__PAM与PCM
实验二PAM与PCM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．了解大规模集成电路TP3067 的使用方法。
二、实验器材1. 信号源模块2. 模拟信号数字化模块3. 终端模块（可选）4. 60M 双踪示波器一台5. 音频信号发生器（可选）一台6. 立体声单放机（可选）一台7. 立体声耳机一副8. 连接线三、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四、实验原理1 PAM 实验原理框图如图2-1所示：图2-1假设m(t)、和的频谱分别为、、)。
可得：所以，抽样频率，频谱才不会发生混叠，此时，被称为奈奎斯特频率。
所谓脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随基带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，则上述所介绍的抽样定理，就是脉冲幅度调制的原理。
但是，实际上理想的冲激脉冲串物理实现困难，通常采用窄脉冲串来代替。
本实验模块采用32K 或64K 或1MHz 的窄矩形脉冲来代替理想的窄脉冲串，当然，也可以采用外接抽样脉冲对输入信号进行脉冲幅度调制，本实验采用图2-2 所示的原理方框图。
图2-2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2-3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。
脉冲编码调制与解调实验
实验五脉冲编码调制解调实验一、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．了解大规模集成电路W681512的使用方法。
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．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2.模拟信号数字化模块3.终端模块（可选）4.频谱分析模块5.20M双踪示波器一台6.音频信号发生器（可选）一台7.立体声单放机（可选）一台8.立体声耳机一副9.连接线若干四、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。
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8-1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8-1 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 律编码律。
通信原理-脉冲编码调制与解调实验波形拍摄
三．实验过程及波形记录1.对任意频率、幅度的模拟正弦信号脉冲编码调制与解调实验。
⑴将信号源模块中BCD码分频值（拔码开关SW04、SW05）设置为00000000 00000001，模拟信号数字化模块中拔码开关S1设置为0000，“编码幅度”电位器逆时针旋转到底。
⑵信号源模块产生一频率为2KHz,由“模拟输出”端送入到模拟信号数字化模块的“S-IN”端，再分别连接信号源模块的信号输出端“64K”、“8K”、“BS”与模拟信号数字化模块的信号输入端“CLKB-IN”、“FRAMEB-IN”、“2048K-IN”。
开电，观察“PCMB-OUT”端PCM编码。
⑶断电，分别连接模拟信号数字化模块上编译码时钟信号“CLKB-IN”和“CLK2-IN”,帧同步信号“FRAMEB-IN”和“FRAME2-IN”,PCM编译码信号输出点“PCMB-OUT”和信号输入点“PCM2-IN”。
开电，观察并比较基带模拟信号“S-IN”和解调信号“JPCM”.⑷改变正弦信号的频率，观察解调信号随之的波形变化由实验现象可知，当基带信号超过音频信号频带范围时，解调输出波形消失。
2.用模拟示波器定量观察PCM八位编码实验⑴断电，拆除所有信号连线，将拔码开关S1设置为1111。
⑵开电，观察2KHz基带信号，“S-IN2”、8KHz帧同步信号“FRAMEB-IN”,64KHz编码时钟信号“CLKB-IN”与PCM 编码信号“PCMB-OUT”的波形。
调节编码电位器，分析PCM 八位编码中极性码、段落码与段内码随基带信号幅值大小的变化而变化的情况。
从实验波形图可以看出随着“编码幅度”电位器的调整，编码输出也在变化。
⑶断电，分别连接信号点“CLKB-IN”和”“CLK2-IN”,“FRAMEB-IN”和“FRAME2-IN”,“PCMB-OUT”和“PCM2-IN”。
开电，观察并比较基带模拟信号“S-IN2”和解调信号“JPCM”。
通信原理实验报告答案(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本原理和组成。
2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本技术。
3. 熟悉实验仪器的使用方法，提高动手能力。
4. 通过实验，验证通信原理理论知识。
二、实验原理通信原理实验主要涉及以下内容：1. 调制与解调：调制是将信息信号转换为适合传输的信号，解调是将接收到的信号还原为原始信息信号。
2. 编码与解码：编码是将信息信号转换为数字信号，解码是将数字信号还原为原始信息信号。
3. 信号传输：信号在传输过程中可能受到噪声干扰，需要采取抗干扰措施。
三、实验仪器与设备1. 实验箱：包括信号发生器、调制解调器、编码解码器等。
2. 信号源：提供调制、解调所需的信号。
3. 传输线路：模拟信号传输过程中的衰减、反射、干扰等现象。
四、实验内容与步骤1. 调制实验（1）设置调制器参数，如调制方式、调制频率等。
（2）将信号源信号输入调制器，观察调制后的信号波形。
（3）调整解调器参数，如解调方式、解调频率等。
（4）将调制信号输入解调器，观察解调后的信号波形。
2. 解调实验（1）设置解调器参数，如解调方式、解调频率等。
（2）将调制信号输入解调器，观察解调后的信号波形。
（3）调整调制器参数，如调制方式、调制频率等。
（4）将解调信号输入调制器，观察调制后的信号波形。
3. 编码与解码实验（1）设置编码器参数，如编码方式、编码长度等。
（2）将信息信号输入编码器，观察编码后的数字信号。
（3）设置解码器参数，如解码方式、解码长度等。
（4）将编码信号输入解码器，观察解码后的信息信号。
4. 信号传输实验（1）设置传输线路参数，如衰减、反射等。
（2）将信号源信号输入传输线路，观察传输过程中的信号变化。
（3）调整传输线路参数，如衰减、反射等。
（4）观察传输线路参数调整对信号传输的影响。
五、实验结果与分析1. 调制实验：调制后的信号波形与原信号波形基本一致，说明调制和解调过程正常。
2. 解调实验：解调后的信号波形与原信号波形基本一致，说明解调过程正常。
脉冲编码调制解调实验
..a2012-2013 第二学期开放实验项目题目：两路话音＋两路计算机数据综合传输系统实验学生姓名专业名称：电子信息工程指导教师：2013年5月20日脉冲编码调制解调实验一、实验原理（一）基本原理PCM 调制原理框图1、 量化从数学上来看，量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合，模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。
模拟信号的量化2、 编码所谓编码就是把量化后的信号变换成二进制码，其相反的过程称为译码。
当然，这里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。
模拟入yx量化器量化值..（二）实验电路说明模拟信号在编码电路中，经过抽样、量化、编码，最后得到PCM编码信号。
在单路编译码器中，经变换后的PCM码是在一个时隙中被发送出去的，在其他的时隙中编译码器是没有输出的，即对一个单路编译码器来说，它在一个PCM帧（32个时隙）里，只在一个特定的时隙中发送编码信号。
同样，译码电路也只是在一个特定的时隙（此时隙应与发送时隙相同，否则接收不到PCM编码信号）里才从外部接收PCM编码信号，然后进行译码，经过带通滤波器、放大器后输出。
（三）输入、输出点参考说明1、输入点说明MCLK：芯片工作主时钟，频率为2.048M。
SIN IN-A：模拟信号输入点。
BSX：PCM编码所需时钟信号输入点。
BSR：PCM解码所需时钟信号输入点。
FSXA：PCM编码帧同步信号输入点。
FSRA：PCM解码帧同步信号输入点。
PCMIN-A：PCM解调信号输入点。
EARIN1：耳机语音信号输入点。
MICOUT1：麦克风语音信号输出点。
K1、K2：A律、μ律切换开关PCMAOUT-A：脉冲编码调制信号输出点。
SIN OUT-A：PCM解调信号输出点。
二、实验步骤1、将信号源模块和模块2固定在主机箱上，将黑色塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，将信号源模块和模块2的电源开关拨下，观察指示灯是否点亮，红灯为+5V电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯，黄色为+12V电源指示灯。
PCM实验5
信 道
厚德博学 追求卓越
三、实 验 原 理
3.3 PCM调制与解调电路的基本工作原理
300-3400HZ
PCM译码
PCM码流 PCM码流经传输信道传输后,送入PCM译码器的输入端。再经译码 器内部电路的处理后输出，经低通滤波器，利用低通滤波器的低通 0-3400HZ PCM编码器 特性就可恢复原始信号。 语音 (发送端) 由此可见,PCM信号的译码过程，实际上就是D/A变换的过程。 处理器
低通 滤波器
抽样
量化
编码
抽样保持
波形解码
PCM码流
厚德博学 追求卓越
三、实 验 原 理
3.4 PCM调制与解调系统实验电路构成框图
U502
TP501 TP504 TP502
MC145540
（左） （右）
U501A
PCM1 K502
TP50
电话接口（左）PCM1
K501
PCM编码器 (发送端) 抽样 量化 编码
实验 数据 测量 记录
1.TP504信号波形与频率 2.TP503信号波形与频率 3.TP503与TP504信号波形
t
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
t
明确PCM30/32路程控交换系统中话路比特的按排。即在每个话路时 隙内将PAM的一个抽样值编为8位二元码，编号为1-8。（每个码元占 3.9us/8=488ns,称为一比特,共128个量化级）第1比特为极性码，第2-4 比特为段落码（表示8个段落的起止电平），第5-8比特为段内码（表示 厚德博学 追求卓越 每一段落的16个均匀划分的量化级）。
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的过程。
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】。
云南师范大学通信原理实验-05(脉冲编码调制与调解PCM)
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：
③ MCU: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：
6
(15)TS 开漏输出。在编码器时隙内为低脉冲。 （C）TP3067 芯片的功能说明 在同步工作中，对于发送和接收两个方向应当用相同的主时钟和位时钟，在这一模式中， MCLKx 上必须有时钟信号在起作用，而 MCLKR/PDN 引脚则起了掉电控制作用。 MCLKR/PDN 上的低电平使器什上电，而高电平则使器件掉电。这两种情况中，不论发送 或接收方向，MCLKx 都用作为主时钟输入，位时钟也必须作用在 MCLKx 上，对于频率 为 l-536MHz、1.544MHz 或 2. 048MHz 的主时钟，BCLKR/CLKCEL 可用来选择合适的内 部分频器，在 1.544MHz 上作状态下，本器件可自动补偿每帧内的第 193 个时钟脉冲。当 BCLKR/CLKSEL 引脚上的电平固定时，BCLKx 将被选为发送和接收方向兼用的位时钟。 表 8-1 说明可选用的工作频率，其值视 BCLKx/CLKSEL 的状态而定。在同步模式中，位 时钟 BCLKx 可以从 64KHz 变至 2.048MHz，但必须与 MCLKx 同步。每一个 FSx 脉冲标 志着编码周期的开始，而在 BCLKx 的正沿上，从前一个编码周期来的 PCM 数据从已启动 的 Dx 输出中移出。在 8 个时钟周期后，三态 Dx 输出恢复到高阻抗状态。随着 FSR 脉冲 来临，依赖 BCLKx(或在运行中的 BCLKR)负沿上的 DR 输入，PCM 数据被锁定，FSx 和 FSR 必须与 MCLKx 或 CLKR 同步。 （2） 多功能 ADPCM 编码解码器：M75OL-01 M757OL-01 为多功能 ADPCM 编解码器，其具体功能参见 PDF 文档。 （3） 可编程逻辑器件：ALTREA EPM3032A 详见 3000A 系列可编程逻辑器件的 PDF 文档。
脉冲编码调制实验
预习报告成绩：指导教师审核（签名）： 2012年 6 月 11 日预习报告一、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和测量方法。
3.了解脉冲编码调制信号的频谱特性。
4.了解大规模集成电路TP3067的使用方法。
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。
三、实验器材1.信号源模块2.模拟信号数字化模块3.终端模块4.20M双踪示波器一台5.立体声耳机一副6.连接线若干四、实验思考题1.TP3067 PCM编码器输出的PCM数据的速率是多少？在本次实验系中，为什么要给TP3067提供2.048MHz的时钟。
2.认真分析TP3067主时钟与8KHz帧收、发同步时钟的相位关系。
3.为什么实验时观察到的PCM编码信号总是随时变化的？4.分析满载和过载时的脉冲编码调制和解调波形。
5.当输入正弦信号的频率大于3400Hz或小于300Hz时，分析脉冲编码调制和解调波形。
实验报告成绩： 指导教师审核（签名）： 2012 年 6 月 11日实验报告五、 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值进行准确地估值。
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。
抽样是将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。
实验七脉冲编码调制与解调实验
实验七脉冲编码调制与解调实验、实验目地1．掌握脉冲编码调制与解调地原理.2．掌握脉冲编码调制与解调系统地动态范围和频率特性地定义及测量方法3．了解脉冲编码调制信号地频谱特性.4．了解大规模集成电路TP3067 地使用方法.、实验内容1．观察脉冲编码调制与解调地结果,观察调制信号与基带信号之间地关系2．改变基带信号地幅度,观察脉冲编码调制与解调信号地信噪比地变化情况3．改变基带信号地频率,观察脉冲编码调制与解调信号幅度地变化情况4．观察脉冲编码调制信号地频谱.、实验器材1 . 信号源模块2 . 模拟信号数字化模块3 . 终端模块＜可选）4 . 频谱分析模块5. 20M 双踪示波器一台b5E2RGbCAP6. 音频信号发生器＜可选）一台p1EanqFDPw7. 立体声单放机＜可选）一台DXDiTa9E3d8. 立体声耳机一副RTCrpUDGiT9. 连接线若干5PCzVD7HxA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地,当这些连续变化地抽样值通过有噪声地信道传输时,接收端就不能对所发送地抽样准确地估值.如果发送端用预先规定地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地抽样准确地估值,从而有可能消除随机噪声地影响.jLBHrnAILg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地编码方式.脉码调制地过程如图7-1 所示.xHAQX74J0XPCM 主要包括抽样、量化与编码三个过程.抽样是把时间连续地模拟信号转换成时间离散、幅度连续地抽样信号；量化是把时间离散、幅度连续地抽样信号转换成时间离散幅度离散地数字信号；编码是将量化后地信号编码形成一个二进制码组输出.国际标准化地PCM 码组＜电话语音）是八位码组代表一个抽样值.编码后地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地频带限制在300－3400Hz 左右,所以预滤波会引入一定地频带失真丄DAYtRyKfE在整个PCM 系统中，重建信号地失真主要来源于量化以及信道传输误码 ，通常，用信号与量化噪声地功率比，即信噪比S/N 来表示,国际电报电话咨询委员会 VTU-T ）详细规定了 它地指标，还规定比特率为64kb/S,使用A 律或"律编码律.dvzfvkwMIl本实验采用大规模集成电路 TP3067对语音信号进行 PCM 编、解码.TP3067在一个芯片内部集成了编码电路和译码电路，是一个单路编译码器.其编码速率为 2.048MHz,每一 帧数据为8位,帧同步信号为 8KHz.模拟信号在编码电路中，经过抽样、量化、编码，最后得到PCM 编码信号.在单路编译码器中，经变换后地 PCM 码是在一个时隙中被发送出去 地,在其他地时隙中编译码器是没有输出地，即对一个单路编译码器来说 ，它在一个PCM 帧<32个时隙）里，只在一个特定地时隙中发送编码信号.同样,译码电路也只是在一个特定地时隙 <此时隙应与发送时隙相同，否则接收不到 PCM 编码信号）里才从外部接收PCM 编码信号,然后进行译码，经过带通滤波器、放大器后输出 .具体电路图如图7-2所示.rqyn14ZNXI模拟 信源模拟 终端重建滤波器 抽样保持、低通波形 解码器E309 10uF/25VS-INS316 BNO2048K-IN20VCCR339VCC47KPCMB-OUT TP314S314 BN广」FRAMEB-IN S317 BNVSS VPO+ VFXI+ GNDA VFXI- VPO- GSx VPI ANLB VFROTSx VCC FSx FSr Dx DrBCLKx BLKDR/CLKSESLMCLKxMCLKR/PDNR341 10KR342 47K1 C313104 2048K-IN CLKB-INE311——100uF/25V”、、¥片山 发送端 信道数字 接收端图7-1 PCM 调制原理框图Zzz6ZB2LtkS315 BNPCM2-INS318 BN19-5R338 47KR340 5.1K15 CLKB-IN1 18 3 174 1656 147 13 8PCM2-IN 12 9 1110U307TP3067 2 OUTTP318 TP0uF/25VVCC图7-2 PCM编译码电路原理图下面对PCM编译码专用集成电路TP3067芯片做一些简单地介绍. 图7-3为TP3067地内部结构方框图，图7-4是TP3067地管脚排列图TRVPO+1“ 20GND A21944VPO-318VPI417VFRO516VCC615FSR714DR813 BCCLKR/CLKSEL912 MCLKR/PDN1011图7-4 TP3067管脚排列图VBB VFXI+GSX ANLB TSX FSX DX BCLKX MCLKX1. TP3067管脚地功能<1 ) VPO+ :接收功率放大器地非倒相输出<2) GNDA :模拟地，所有信号均以该引脚为参考点<3) VPO-:接收功率放大器地倒相输出<4) VPI :接收功率放大器地倒相输入<5) VFRO :接收滤波器地模拟输出<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/CLKSESL :在FSR地前沿把输入移入DR时位时钟，其频率可以从64KHz 至2.048MHz•另一方面它也可能是一个逻辑输入，以此为在同步模式中地主时钟选择频率1.536MHz、1.544MHz 或2.048MHz,BCLKR用在发送和接收两个方向.EmxvxOtOco<10)MCLKR/PDN :接收主时钟，其频率可以为1.536MHz、1.544MHz 或2.048MHz.它允许与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，CLKx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.SixEZyXPq5<11)MCLKx :发送主时钟，其频率可以是1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz，它允许与MCLKR异步，同步工作能实现最佳性能.6ewMyirQFL<12)BCLKx :把PCM数据从Dx上移出地位时钟，其频率可以从64KHz至2.048MHz，但必须与MCLKx同步.kavU42VRUs<13)Dx :由FSx启动地三态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.<15)TSX :开漏输出.在编码器时隙内为低脉冲.<16)ANLB :模拟环路控制输入，在正常工作时必须置为逻辑“0”，当拉到逻辑“ 1 ”时，发送滤波器和发送前置放大器输出地连接线被断开，而改为和接收功率放大器地VPO+输出连接.y6v3ALoS89<17)GSx:发送输入放大器地模拟输出，用来在外部调节增益.<18)VFxI -:发送输入放大器地倒相输入.<19)VFxI +：发送输入放大器地非倒相输入.<20)V BB :负电源引脚，VBB=-5V+5%.2.功能说明①上电当开始上电瞬间，加压复位电路启动COMBO并使它处于掉电状态，所有非主要电路都失效，而Dx、VFRO、VPO-、VPO+均处于高阻抗状态.为了使器件上电，一个逻辑低电平或时钟脉冲必须作用在MCLKR/PDN引脚上拼且FSx和FSR脉冲必须存在.于是有两种掉电控制模式可以利用.在第一种中MCLKR/PDN引脚电位被拉高.在另一种模式中使FSx和FSr二者地输入均连续保持低电平，在最后一个FSx或FSr脉冲之后相隔2ms左右,器件将进入掉电状态，一旦第一个FSx和FSr脉冲出现，上电就会发生.三态数据输出将停留在高阻抗状态中，一直到第二个FSx脉冲出现.M2ub6vSTnP②同步工作在同步工作中，对于发送和接收两个方向应当用相同地主时钟和位时钟，在这一模式中,MCLKx上必须有时钟信号在起作用，而MCLKR/PDN 引脚则起了掉电控制作用.MCLKR/PDN 上地低电平使器件上电，而高电平则使器件掉电.这两种情况中，不论发送或接收方向,MCLKx都用作为主时钟输入，位时钟也必须作用在MCLKx上,对于频率为1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz地主时钟，BCLKR/CLKEL 可用来选择合适地内部分频器,在1.544MHz工作状态下,本器件可自动补偿每帧内地第193个时钟脉冲•当BCLKR/CLKSEL 引脚上地电平固定时,BCLKx将被选为发送和接收方向兼用地位时钟•表7-1说明可选用地工作频率，其值视BCLKx/CLKSEL 地状态而定•在同步模式中，位时钟BCLKx可以从64KHz变至2.048MHz,但必须与MCLKx同步海一个FSx脉冲标志着编码周期地开始，而在BCLKx地正沿上，从前一个编码周期来地PCM数据从已启动地Dx输出中移出•在8个时钟周期后，三态Dx输出恢复到高阻抗状态.随着FSR脉冲来临，依赖BCLKx＜或在运行中地BCLKR ）负沿上地DR输入,PCM数据被锁定,FSx和FSR必须与MCLKx 或MCLKR 同步.OYujCfmUCw表7-1主时钟频率地选择③异步工作在异步工作状态中，发送和接收时钟必须独立设置,MCLK和MCLR必须为2.048MHz,只要把静态逻辑电平加到MCLKx/PDN引脚上，就能实现这一点.FSx启动每个编码周期而且必须与MCLKx和BCLKx保持同步.FSR启动每一个译码周期而且必须与BCLKR 同步.BCLKR 必须为时钟信号.BCLKx 和BCLKR 工作频率可从64KHz 变到2.048MHz. eUts8ZQVRd④短帧同步工作COMBO既可以用短帧，也可以用长帧同步脉冲，在加电开始时，器件采用短帧模式.在这种模式中,FSx和FSr这两个帧同步脉冲地长度均为一个位时钟周期•在BCLKx地下降边沿当FSx为高时,BCLKx地下一个上升边沿可启动输出符号位地三态输出Dx地缓冲器,紧随其后地7个上升边沿以时钟送出剩余地7个位，而下一个下降边沿则阻止Dx输出.在BCLKR地下降边沿当FSr为高时＜BCLKx在同步模式），其下一个地下降边沿将锁住符号位,跟随其后地7个下降边沿锁住剩余地7个保留位.sQsAEJkW5T⑤长帧同步工作为了应用长帧模式,FSx和FSr这两个帧同步脉冲地长度等于或大于位时钟周期地三倍.在64KHZ工作状态中，帧同步脉冲至少要在160ns内保持低电位.随着FSx或BCLKx地上升沿＜无论哪一个先到）来到，Dx三态输出缓冲器启动，于是被时钟移出地第一比特为符号位，以后到来地BCLKx地7个上升沿以时钟移出剩余地7位码.随着第8个上升沿或FSx 变低＜无论哪一个后发生），Dx输出由BCLKx地下降沿来阻塞，在以后8个BCLKR地下降沿＜BCLKR ），接收帧同步脉冲FSR地上升沿将锁住DR地PCM数据.GMslasNXkA⑥发送部件发送部件地输入端为一个运算放大器，并配有两个调整增益地外接电阻.在低噪声和宽频带条件下，整个音频通带内地增益可达20dB以上.该运算放大器驱动一个增益为1地滤波器＜由RC有源前置滤波器组成），后面跟随一个时钟频率为256KHz地8阶开关电容带通滤波器.该滤波器地输出直接驱动编码器地抽样保持电路.在制造中配入一个精密电压基准,以便提供额定峰值为2.5V地输入过载＜tmax）.FSx帧同步脉冲控制滤波器输出地抽样，然后逐次逼近地编码周期就开始.8位码装入缓冲器内，并在下一个FSx脉冲下通过Dx移出,整个编码时延近似地等于165ns加上125ns＜由于编码时延），其和为290ns.TirRGchYzg⑦接收部件接收部件包括一个扩展DAC＜数模转换器），而它又驱动一个时钟频率为256KHz 地5 阶开关电容低通滤波器•译码器时依照A律＜TP3067）设计地，而5阶低通滤波器矫正8KHz 抽样——保持电路所引起地sinx/x 衰减.在滤波器后跟随一个其输出在VFRO 上地2 阶RC 低通后置滤波器.接收部件地增益为1，但利用功率放大器可加大增益.当FSr 出现时在后续地8 个BCLKR＜BCLKx ）地下降边沿，DR 输入端上地数据将被时钟控制.在译码器地终端，译码循环就开始了.7EqZcWLZNX⑧接收功率放大器两个倒相模式地功率放大器用来直接驱动一个匹配地线路接口电路.本编译码器地功能比较强，它既可以进行A 律变换，也可以进行u 律变换，它地数据既可以固定速率传送，也可以变速率传送，它既可以传输信令帧也可以选择它传送无信令帧，并且还可以控制它处于低功耗备用状态，到底使用它地什么功能可由用户通过一些控制来选择.lzq7IGf02E在实验中我们选择它进行A 律变换，以2.048Mbit 来传送信息，信令帧为无信令帧，它地发送时序与接收时序直接受FSx和FSR控制.zvpgeqJIhk还有一点，编译码器一般都有一个PDN 降功耗控制端，PDN=1 时，编译码能正常工作,PDN=0,编译码器处于低功耗状态，这时编译码器其它功能都不起作用，我们在设计时，可以实现对编译码器地降功耗控制，这时，用户摘机，编译码器工作，用户挂机，编译码器低功耗.NrpoJac3v1五、实验步骤1．将信号源模块、模拟信号数字化模块、终端模块、频谱分析模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好.2．插上电源线，打开主机箱右侧地交流开关，再分别按下四个模块中地开关POWER1 、POWER2、S2、S3,对应地发光二极管LED001、LED002、D200、D201、LED600 、LED300 、LED301 发光，按一下信号源模块地复位键，四个模块均开始工作.1nowfTG4KI 3．将信号源模块地拨码开关SW101、SW102 设置为0000000 0000001.4.将信号源模块产生地正弦波信号＜频率2.5KHz,峰-峰值为3V）从点“ S-IN ”输入模拟信号数字化模块，将信号源模块地信号输出点“64K ”、“ 8K ”“ BS”分别与模拟信号数字化模块地信号输入点“ CLKB-IN ”、“ FRAMB-IN ”、“ 2048K-IN ”连接，观察信号输出点“ PCMB-OUT ”地波形.将该点地信号送入频谱分析模块，观察该点信号地频谱，记录下来.fjnFLDa5Zo5．连接“ CLKB-IN ”和“ CLK2-IN ” ，“ FRAMB-IN ”和“ FRAM2-IN ” ，连接信号输出点“ PCMB-OUT ”和信号输入点“ PCM2-IN ”，观察信号输出点“ OUT ”地波形.将该点地信号送入频谱分析模块，观察该点信号地频谱，记录下来.tfnNhnE6e56.改变输入正弦信号地幅度，使其峰-峰值分别等于和大于5V＜若幅度无法达到5V,可将输入正弦信号先通过信号源模块地模拟信号放大通道，再送入模拟信号数字化模块），将示波器探头分别接在信号输出点“OUT”、“ PCMB-OUT ”上，观察满载和过载时地脉冲幅度调制和解调波形，记录下来＜应可观察到，当输入正弦波信号幅度大于5V 时，PCM 解码信号中带有明显地噪声）. HbmVN 777sL7.改变输入正弦信号地频率，使其频率分别大于3400Hz或小于300Hz,观察点“ OUT ”、“ PCMB-OUT ” ，记录下来＜应可观察到，当输入正弦波地频率大于3400Hz 或小于300Hz 时,PCM 解码信号幅度急剧减小）.V7l4jRB8Hs8．用单放机或音频信号发生器地输出信号代替信号源模块地正弦波,从点“ S-IN ”输入模拟信号数字化模块,重复上述操作和观察并记录下来.＜可选）83lcPA59W9 9．将信号输出点“ OUT ”输出地信号引入终端模块,用耳机听还原出来地声音,与单放机直接输出地声音比较,判断该通信系统性能地优劣.＜可选）mZkklkzaaP六、输入、输出点参考说明1．输入点参考说明2048K-IN ：PCM 所需时钟输入点.S-IN ：模拟信号输入点＜基带信号）.CLKB-IN ：PCM 编码所需时钟输入点.FRAMB-IN ：PCM 编码帧同步信号输入点.PCM2-IN ：PCM 解调信号输入点.＜因为是对随机信号进行编码,所以用模拟示波器无法同步该点信号,必须用数字存储示波器才能清楚观察到该点波形）AVktR43bpwCLK2-IN ：PCM 解码所需时钟输入点.FRAM2-IN ：PCM 解码帧同步信号输入点.2．输出点参考说明PCMB-OUT ：脉冲编码调制信号输出点.＜因为是对随机信号进行编码,所以用模拟示波器无法同步该点信号,必须用数字存储示波器才能清楚观察到该点波形）ORjBnOwcEdOUT ：PCM 解调信号输出点.七、实验思考题1 ．TP3067PCM 编码器输出地PCM 数据地速率是多少？在本次实验系统中,为什么要给TP3067 提供2.048MHz 地时钟？2MiJTy0dTT2．认真分析TP3067 主时钟与8KHz 帧收、发同步时钟地相位关系.3．为什么实验时观察到地PCM 编码信号总是随时变化地？4．分析满载和过载时地脉冲编码调制和解调波形.5．当输入正弦信号地幅度大于3400Hz 或小于300Hz 时,分析脉冲编码调制和解调波形八、实验报告要求1．画出实验电路方框图,并叙述其工作过程.2．在坐标纸上画出实验过程中各测量点地波形图,注意对应相位关系.3 ．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TP3067 编译码器.请回答：gIiSpiue7A①编码器地抽样信号频率及时钟信号频率,以及两个抽样信号之间地相位关系.②时分复用信号码速率、帧结构.③采用PCM 基带传输,线路码为HDB 3 码,设计此通信系统地详细方框图以及PCM编译码电路.4．写出本次实验地心得体会,以及对本次实验有何改进意见.。
2.通信原理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．了解大规模集成电路TP3067的使用方法。
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、实验器材1.信号源模块2.模拟信号数字化模块3.终端模块（可选）4.频谱分析模块5.20M双踪示波器一台6.音频信号发生器（可选）一台7.立体声单放机（可选）一台8.立体声耳机一副9.连接线若干四、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8-1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8-1 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。
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。
通信原理实验(1-8)
通信原理实验报告学院：信息工程学院专业：通信工程学号：201416416姓名：李瑞鹏实验一带通信道模拟及眼图实验一、实验目的1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；2、掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、 主控&信号源、9号、13号、17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、实验原理框图带通信道模拟框图2、实验原理框图带通信道是将直接调制的PSK 信号和经过升余弦滤波后调制的PSK 信号送入带通信道，比较两种状况的眼图。
然后，改变带通信道的带宽重复观测。
四、实验步骤概述：该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围，观测信道的眼图输出变化情况，了解和分析信道输出原因.1、关电，按表格所示进行连线。
PSK 调制信号加升余弦滤波的带通信道模拟2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【信道模拟及眼图观测实验】→【250KHz~262KHz带通信道】。
3、此时系统初始状态为：PN15为8K。
4、实验操作及波形观测。
（1）以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点，观察输出眼图波形。
（2）调节17号板W1噪声幅度调节，调节噪声幅度，观察眼图波形变化。
17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。
（3）在主控菜单中改变带通信道频率范围，观察输出眼图变化，并分析原因。
五、实验报告1、完成实验并思考实验中提出来的问题。
2、分析实验电路工作原理，简述其工作过程。
3、整理信号在传输过程中的各点波形。
实验二HDB3码型变换实验一、实验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。
2、掌握HDB3码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13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、HDB3编译码实验原理框图HDB3编译码实验原理框图2、实验框图说明我们知道AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。
试验四脉冲编码调制与解调试验
前言《通信原理》课程是通信、电子、信息领域中最重要的专业基础课之一。
通信原理实验课对巩固和加深课堂教学内容，提高学生实践动手操作能力和分析解决通信工程中实际问题的能力具有重要的作用。
本指导书以《通信原理》第6版（樊昌信、曹丽娜编著）的教学内容为基础。
实验内容的安排遵循由浅到深，由易到难的规律，力求讲解的原理清楚，重点突出；实验的内容安排合理、丰富，并具有一定的代表性。
同时，注重理论分析与实际动手相结合，以理论指导实践，以实践来验证基本原理，旨在提高学生分析问题、解决问题的能力及动手能力。
由于编者水平所限，错误及欠缺之处恳请批评指正。
电子信息工程系实验要求1．实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。
预习要求如下：（1）认真阅读实验指导书，分析、掌握实验原理。
（2）完成各实验“预习要求”中指定的内容。
（3）熟悉实验任务。
（4）复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。
（5）撰写实验预习报告。
2．使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。
3．实验时接线要仔细检查，确定无误后才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。
4．实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。
5．实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果(数据波形、现象)。
所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。
6．实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理归位。
7．实验后按要求独立完成实验报告。
目录实验一信号源实验 (1)实验二信道模拟实验 (4)实验三FSK调制解调实验 (10)实验四脉冲编码调制与解调实验 (14)实验一信号源实验一、实验目的1、了解频率连续变化的各种波形的产生方法。
2、了解NRZ码、方波、正弦波等各种信号的频谱。
3、理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。
4、熟练掌握信号源模块的使用方法。
二、实验内容1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。
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6
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、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】→【1号模块】→【第一路PCM编译码方式】→【A律PCM编译码】。
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电子与信息工程系《通信原理实验》任务及报告书
实验名称脉冲编码调制与解调实验指导教师
班级姓名学号总成绩
一、实验目的
1.掌握抽样信号的量化原理；
2.掌握脉冲编码调制的基本原理；
3.了解PCM系统中噪声的影响。
二、实验内容
1.对模拟信号进行脉冲编码调制，观测PCM编码；
2.对PCM编码解调还原。
三、所需设备
1.信号源模块；
2.模拟信号数字化模块；
3.20MHz双踪示波器。
四、实验原理
简述PCM原理
……
五、实验步骤
1.将所用模块固定在机箱中，确保电源接触良好；
2.连线：
信号源模块模拟信号数字化模块
2K正弦基波—————————————— S-IN
2048K —————————————— 2048K-IN
64K —————————————— CLK-IN
8K —————————————— FRAM-IN
3.接通电源（220V AC输入开关、模块电源开关要全部打开）；
4.调节信号源模块“2K调幅”旋钮，使“2K正弦基波”输出3V左右；
5.PCM编码：
a.以“FRAM-IN”信号为内触发源，示波器双踪观测“FRAM-IN”与“PCM-OUT”测试点波形，
PCM编码应能稳定观测，且每四帧编码为一个周期；
b. 以“S-IN”信号为内触发源，示波器双踪观测“S-IN”与“PCM-OUT”测试点波形；PCM
编码应能稳定观测，每周期正弦波对应4帧共32位PCM编码，且32位一循环，码速率为64K；
c.改变“S-IN”信号，重复上述步骤。
6.PCM译码：
a.保持步骤5的连线不变，新增如下连线：
模拟信号数字化模块模拟信号数字化模块
PCM-OUT —————————————— JPCM-IN
2048K-IN —————————————— J2048K-IN
CLK-IN —————————————— JCLK-IN
FRAM-IN —————————————— JFRAM-IN
b.示波器观测“JPCM-OUT”测试点波形，为还原的正弦波，且幅度相当。
六、实验结果记录
记录各测试点的波形。
七、心得体会
……
实验报告成绩教师签名年月日。