脈沖編碼調(diào)制(PCM)及系統(tǒng)

1、深 圳 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 課程名稱： 信號與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 脈沖編碼調(diào)制（PCM）及系統(tǒng) 學(xué)院： 信息工程學(xué)院 專業(yè)： 通信工程 指導(dǎo)教師： 陳彬 報(bào)告人： 麥思航 班級： 1 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2014.11.27 實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間： 2013.12.11 實(shí)驗(yàn)2-2 脈沖編碼調(diào)制（PCM）及系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握PCM編譯碼原理與系統(tǒng)性能測試。2熟悉PCM編譯碼專用集成芯片的功能和使用方法。3學(xué)習(xí)PCM編譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)電路，掌握它的調(diào)整測試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1PCM/ADPCM編譯碼模塊，位號：H2時(shí)鐘與基帶數(shù)據(jù)產(chǎn)生器模塊，位號:G320M雙蹤示波器1臺4低頻信號源1臺（選用

2、）5頻率計(jì)1臺（選用）6信號連接線3根7小平口螺絲刀1只三、實(shí)驗(yàn)原理脈沖編碼調(diào)制（PCM）是把一個(gè)時(shí)間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號變換成時(shí)間離散、取值離散的數(shù)字信號在信道中傳輸。脈沖編碼調(diào)制是對模擬信號進(jìn)行抽樣，量化和編碼三個(gè)過程完成的。模擬信號抽 樣量 化34P0234P0434P0334P01編 碼信 道譯 碼低 通濾 波再 生工作時(shí)鐘A/DD/ATP3057P04收端功放P14P15PCM通信系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方框圖如圖2-1所示。圖2-1 PCM通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方框圖在PCM脈沖編碼調(diào)制中，話音信號經(jīng)防混疊低通濾波器后進(jìn)行脈沖抽樣，變成時(shí)間上離散的PAM脈沖序列，然后將幅度連續(xù)的PAM脈沖序列用類似于

3、“四舍五入”辦法劃歸為有限種幅度，每一種幅度對應(yīng)一組代碼，因此PAM脈沖序列將轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼序列。對于電話，CCITT規(guī)定抽樣率為8KHz，每一抽樣值編8位碼（即為28=256個(gè)量化級），因而每話路PCM編碼后的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)碼率是64kB。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的單路PCM編、譯碼電路是TP3057芯片（見圖6-1中的虛線框）。此芯片采用a律十三折線編碼，它設(shè)計(jì)應(yīng)用于PCM 30/32系統(tǒng)中。它每一幀分32個(gè)時(shí)隙，采用時(shí)分復(fù)用方式，最多允許接入30個(gè)用戶，每個(gè)用戶各占據(jù)一個(gè)時(shí)隙，另外兩個(gè)時(shí)隙分別用于同步和標(biāo)志信號傳送，系統(tǒng)碼元速率為2.048MB。各用戶PCM編碼數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,受發(fā)送時(shí)序與接收時(shí)序控制,它

4、僅在某一個(gè)特定的時(shí)隙中被發(fā)送和接收，而不同用戶占據(jù)不同的時(shí)隙。若僅有一個(gè)用戶，在一個(gè)PCM 幀里只能在某一個(gè)特定的時(shí)隙發(fā)送和接收該用戶的PCM編碼數(shù)據(jù)，在其它時(shí)隙沒有數(shù)據(jù)輸入或輸出。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K中，為了降低對測試示波器的要求，將PCM 幀的傳輸速率設(shè)置為64Kbit/s或128Kbit/s兩種，這樣增加了編碼數(shù)據(jù)碼元的寬度，便于用低端示波器觀測。此時(shí)一個(gè)PCM 幀里，可容納的PCM編碼分別為1路或2路。另外，發(fā)送時(shí)序FSX與接收時(shí)序FSR使用相同的時(shí)序，測試點(diǎn)為34TP01。實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)框圖已在模塊上畫出了，實(shí)驗(yàn)時(shí)需用信號連接線連接34P02和34P04兩鉚孔，即將編碼數(shù)據(jù)直接送到譯碼端，傳輸信道可

5、視為理想信道。幀脈沖和PCM編碼數(shù)據(jù)（128K）實(shí)測波形，相鄰幀脈沖之間時(shí)間間隔為125us,如圖2-2所示。圖2-2幀脈沖和PCM編碼數(shù)據(jù)（128K）實(shí)測波形另外， TP3057芯片內(nèi)部模擬信號的輸入端有一個(gè)語音帶通濾波器，其通帶為200HZ4000HZ，所以輸入的模擬信號頻率只能在這個(gè)范圍內(nèi)有效。四、實(shí)驗(yàn)原理同步 64K 幅度從0V-10V 間隔1V非同步 64K 頻率從1K-5K 間隔0.5K同步 原信號與譯碼后的信號 64K 幅度0V-10V 間隔為1V非同步 原信號與譯碼后的信號 64K 頻率1K-5K 間隔為1K實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 1.脈沖編碼調(diào)制PCM的一過程分為：抽樣、量化、編碼2. 抽樣必須遵循奈奎斯特抽樣定理，離散信號才可以完全代替連續(xù)信號。3. 量化級數(shù)越多誤差越小，相應(yīng)的二進(jìn)制碼位數(shù)越多，要求傳輸速率越高，頻帶越寬。4. 編碼器分為逐次反饋型、折疊級聯(lián)型和混合型三種，在 PCM-30/32通信設(shè)備中通常采用逐次反饋型的編碼器。指導(dǎo)教師批閱意見：