多路語音數(shù)字通信系統(tǒng)

1、多路語音數(shù)字通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告一設(shè)計總方案：語音輸入語音輸出低通濾波解調(diào)解碼再生解復用信道復用編碼量化抽樣發(fā)送放大（Pcm編碼） （Pcm解碼） PCM系統(tǒng)方框圖 該設(shè)計主要包括兩部分：1Pcm編譯碼電路 2復用與解復用電路二PCM電路部分 （一）PCM基本工作原理 數(shù)字程控調(diào)度機PCM脈碼調(diào)制就是把一個時間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號變換成時間離散、取值離散的數(shù)字信號后在信道中傳輸。脈碼調(diào)制就是對模擬信號先抽樣，再對樣值幅度量化、編碼的過程。 所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號。該模擬信號經(jīng)過抽樣后還應當包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復原

2、模擬信號。 所謂量化，就是把經(jīng)過抽樣得到的瞬時值將其幅度離散，即用一組規(guī)定的電平，把瞬時抽樣值用最接近的電平值來表示。 一個模擬信號經(jīng)過抽樣量化后，得到已量化的脈沖幅度調(diào)制信號，它僅為有限個數(shù)值。 所謂編碼，就是用一組二進制碼組來表示每一個有固定電平的量化值。然而，實際上量化是在編碼過程中同時完成的，故編碼過程也稱為模/數(shù)變換，可記作A/D。 由此可見，數(shù)字程控調(diào)度機脈沖編碼調(diào)制方式就是一種傳遞模擬信號的數(shù)字通信方式。PCM的原理如上圖所示。話音信號先經(jīng)防混疊低通濾波器，進行脈沖抽樣，變成重復頻率的抽樣信號（即離散的脈沖調(diào)幅PAM信號），然后將幅度連續(xù)的PAM信號用“四舍五入”辦法量化為有限個

3、幅度取值的信號，再經(jīng)編碼，轉(zhuǎn)換成二進制碼。對于電話，CCITT規(guī)定抽樣率為8KHz，每抽樣值編8位碼，即共有28=256個量化值，因而每話路PCM編碼后的標準數(shù)碼率是64kb/s。為解決均勻量化時小信號量化誤差大、音質(zhì)差的問題，在實際中采用不均勻選取量化間隔的非線性量化方法，即量化特性在小信號時分層密、量化間隔小，而在大信號時分層疏、量化間隔大，如圖12所示。 在JSQ-31-512型數(shù)字程控調(diào)度機中使用的是對數(shù)形式的壓縮特性。 對數(shù)形式的壓縮特性：A律和m律,A律PCM用于歐洲和我國，m律用于北美和日本。圖1-2 PCM的原理框圖(二)PCM編譯碼電路TP3067芯片介紹 1.編譯碼器的簡單

4、介紹 模擬信號經(jīng)過編譯碼器時，在編碼電路中，它要經(jīng)過取樣、量化、編碼。到底在什么時候被取樣，在什么時序輸出PCM碼則由AD控制來決定，同樣PCM碼被接收到譯碼電路后經(jīng)過譯碼、低通濾波、放大，最后輸出模擬信號，把這兩部分集成在一個芯片上就是一個單路編譯碼器，它只能為一個用戶服務，即在同一時刻只能為一個用戶進行AD及DA變換。編碼器把模擬信號變換成數(shù)字信號的規(guī)律一般有二種，一種是律十五折線變換法，它一般用在PCM24路系統(tǒng)中，另一種是A律十三折線非線性交換法，它一般應用于PCM 3032路系統(tǒng)中，這是一種比較常用的變換法.模擬信號經(jīng)取樣后就進行A律十三折線變換，最后變成8位PCM碼，在單路編譯碼器

5、中，經(jīng)變換后的PCM碼是在一個時隙中被發(fā)送出去，這個時序號是由AD控制電路來決定的，而在其它時隙時編碼器是沒有輸出的，即對一個單路編譯碼器來說，它在一個PCM幀里只在一個由它自己的AD控制電路決定的時隙里輸出8位PCM碼，同樣在一個PCM 幀里，它的譯碼電路也只能在一個由它自己的D-A控制電路決定的時序里，從外部接收8位PCM 碼。其實單路編譯碼器的發(fā)送時序和接收時序還是可由外部電路來控制的，編譯碼器的發(fā)送時序由AD控制電路來控制。我們定義為FSx和FSr，要求FSx和FSr是周期性的，并且它的周期和PCM的周期要相同，都為125S，這樣，每來一個FSx，其Codec就輸出一個PCM碼，每來一

6、個FSr，其Codec就從外部輸入一個PCM碼。下圖是PCM的譯碼電路方框圖。2. JSQ-31-512型數(shù)字程控調(diào)度機編譯碼器電路的設(shè)計我們所使用的編譯碼器是把Codec和Filter集成在一個芯片上，它的框圖見上圖所示。該器件為TP3067。下圖是它的管腳排列圖。 3. TP3067引腳符號 符號 功 能 VPO+ 接收功率放大器的同相輸出。 GNDA 模擬地，所有信號均以該引腳為參考點。 VPO- 接收功率放大器的倒相輸出。 VPI 接收功率放大器的倒相輸入。 VFRO 接收濾波器的模擬輸出。VCC 正電源引腳，VCC = +5V士5% FSR 接收幀同步脈沖，F(xiàn)SR為8kHz脈沖序列。

7、 DR 接收幀數(shù)據(jù)輸入.PCM數(shù)據(jù)隨著FSR前沿移入DR。 BCLKRCLKSEL 在FSR的前沿后把數(shù)據(jù)移入DR的位時鐘，其頻率可從64kHz至2.48MHz。 MCLKRPDN 接收主時鐘，其頻率可以為1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz. MCLKX 送主時鐘，其頻率可以是1.536MHz，1.544MHz或2.048MHz.它允許與MCLK異步，同步工作能實現(xiàn)最佳性能。 BCLKX PCM數(shù)據(jù)從DX上移出的位時鐘，頻率從64kHz至2.048MHz，必須與MCLKX同步。 DX 由FSX啟動的三態(tài)PCM數(shù)據(jù)輸出。 FSX 發(fā)送幀同步脈沖輸入，它啟動BCLKX并使DX上P

8、CM數(shù)據(jù)移到DX上。 ANLB 模擬環(huán)回路控制輸入，在正常工作時必須置為邏輯“0”，當拉到邏輯“1”時，發(fā)送濾波器和前置放大器輸出被斷開，改為和接收功率放大器的VPO+輸出連接。 GSX 發(fā)送輸入放大器的模擬輸出。用來在外部調(diào)節(jié)增益。 VFXI- 發(fā)送輸入放大器的倒相輸入。 VFXI+ 發(fā)送輸入放大器的非倒相輸入。 VBB 負電源引腳，VBB = -5V ± 5% 。4. JSQ-31-512型數(shù)字程控調(diào)度機PCM編譯碼電路 PCM系統(tǒng)的PROTEL電路原理圖 PCM編譯碼電路所需的工作時鐘為2.048MHz， FSR、FSX的幀同步信號為8KHz窄脈沖,上圖是它的電原理圖。 在JS

9、Q-31-512型數(shù)字程控調(diào)度機中選擇A-Law變換，以2.048Mbit來傳送信息，信息幀為無信令幀，它的發(fā)送時序與接收時序直接受FSX和FSR 控制。還有一點，編譯碼器一般都有一個PDN降功耗控制端，PDN=0時，編譯碼能正常工作，PDN=1時，編譯碼器處于低功耗狀態(tài)，這時編譯碼器其它功能都不起作用，我們在設(shè)計時，可以實現(xiàn)對編譯碼器的降功耗控制。 三復用與解復用部分四 總結(jié) 在該課程設(shè)計剛開始的過程中，實在覺得無從下手，而且時間有比較緊，所以在設(shè)計的過程中沒有進行軟件仿真，通過這次課程設(shè)計，我對PCM編碼的工作原理有了進一步的熟悉，同時加強了動手能力和學業(yè)技能，對以后的學習和工作起到了一定的作用，總體來說，這次課程設(shè)計是我受益匪淺。在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，讓我熟悉了所學的知識同時進一步熟悉了數(shù)電，模電等專業(yè)方面的知識。培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加量我的實際操作能力。在設(shè)計過程中，我體會到了設(shè)計電路的的艱辛的同時更讓我體會到了成功的喜悅。五 附錄附錄一 PCM的電路原理圖 附錄二 參考文獻 1、通信