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1、实验 PCM编码 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 二、 实验环境 双踪示波器一台 通信原理VI型实验箱一台 M3PCM与ADPCM编译码模块和M6数字信号源模块 麦克风和扬声器一套 三、 实验原理 1 点到点PCM多路电话通信原理 点到点PCM多路电话通信原理可用图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MC14
2、5503编译器它包括了图1中的收、发低通滤波器及PCM编码器。编码器输入信号可以是本实验系统内部产生的整形信号也可以是外部信号源的正弦信号或电话信号。 2 PCM编译码模块原理 本模块的原理方框图如图2所示。 图2 PCM编译码原理方框图 四、 实验内容与实验步骤 1.实验连线 关闭系统电源，进行如下连接。 源端口目的端口 正弦信号源OUT1PCM&ADPCM编译码单元STA正弦信号源OUT2PCM&ADPCM编译码单元STBPCM&ADPCM编译码单元PCMA-OUTPCM&ADPCM编译码单元PCMA-INPCM&ADPCM编译码单元PCMB-OUTPCM&ADPCM编译码单元PCMB -
3、IN PCM&ADPCM编译码单元PCM INPCM&ADPCM编译码单元PCM OUT 2. 熟悉PCM编译码模块开关K1接通SL1(或SL3,SL5,SL6)打开电源开关。 3.用户示波器观察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
4、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S
5、RB。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的动态范围 将低失真低频信号发生器输出的1KHz正弦信号从STA-IN输入到MC145503编码器。示波器的CH1接STA编码输入。CH2接SRA(译码输出)。将信号幅度分别调至大于5Vpp、等于5Vpp，观察过载和满载时的译码输出波形。再将信号幅度分别衰减10dB、20dB、30dB、40dB、45dB、50dB。观察译码输出波形，当衰减45dB以上时，译码输出信号上叠加有较明显的噪声。 7.频率特性测试框图如图所示。将输入信号电压调至2Vpp左右，改变信号频率，测量译码输出信号的幅度，并记录到表中。 输入信号频率（kh
6、z）输出信号幅度（V）图3 频率特性测试框图 8.两人通话实验 本模块提供了两个通话的信道，由于麦克风输出的信号幅度比较小，需要放大到2Vpp左右再由STA和STB输入到两个编码器。译码器输出信号由SRA和SRB输出，其幅度比较大与STA-IN、STB-IN相同。需衰减到适当值后再送给扬声器。 在话筒输入放大电路中，可以通过调整可调电阻R18来改变输出增益。 在语音输出放大电路中，可以通过调整可调电阻R12和R22来改变输出音量。 在实验时只需将话筒输出信号从MIC_OUT端口连接到STA或STB，再将译码器的语音信号从SRA或SRB，连接MIC_IN即可。但需将STA或STB端口的原有信号去
7、除。五、 实验结果与分析 1、 实验步骤4(由于实验仪器故障故此次试验只测量B通道) (1)采用非集群方式时 SLB与PCM B OUT信号波形 SLB与PCM B OUT信号波形 (2)采用集群方式时 SLA与PCM-A-OUT信号波形 SLB与PCM B OUT信号波形: (5)采用集群方式时SL0与PCM_OUT信号波形: B输出在1时隙 2、实验步骤5 1 STA与 SRA信号波形 2 STA与 SRB信号波形 实验分析：译码输出与输入波形也存在相位差即在时间上也有时延。 3、 实验步骤6 输入信号1KHZ时： 输入信号1.5KHZ时 输入信号2.0KHZ时： 输入信号2.5KHZ时：
8、 输入信号3.0KHZ时： 输入信号3.5KHZ时： 实验分析输入过载时输出波形无失真。 输入满载时输出失真。 输入信号的幅度过小后输出信号会叠加噪声。 5、实验步骤7 输入信号频率（khz）43.83.63.43.02.52.01.51.00.50.30.20.1输出信号幅度（V）0.120.40.82.62.82.62.62.62.62.62.62.61.6 六、 思考题 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，另外时隙为帧同步时隙，使用MC145503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。 答： 抽样信号频率为8KHz ，时钟信号频率为192KHz ； 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HDB3码。设计此通信系统的详细方框图以及编译码电路. 4.采用PCM/2DPSK频带传输设计此通信系统的详细方框图。
