2012-2013 第二学期开放实验工程题 目：两路话音＋两路计算机数据综合 传输系统实验 学生**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〕根本原理 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入量化器量化值模拟信号的量化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过失控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的*畴〔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一样，否则接收不到PCM编码信号〕里才从外部接收PCM编码信号，然后进展译码，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2.048MSIN IN-A：模拟信号输入点BS*：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FS*A：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，翻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，再翻开电源做实验，不要带电连线〕3、 观测PCM编、译码波形1) 用示波器测量信号源板上“2K同步正弦波〞点，调节信号源板上手调电位器W1使输出信号峰-峰值在3V左右2) 将信号源板上S4设为0111〔时钟速率为256K〕，S5设为0100(时钟速率为2.048M)。
3) 实验系统连线――关闭系统电源，进展如下连接：源端口目的端口连线说明信号源：2K同步正弦波模块2：SIN IN-A提供音频信号信号源：CLK2模块2：MCLK提供W681512工作的主时钟〔2.048M〕信号源：CLK1模块2：BS*提供位同步信号(256K)信号源：FS模块2：FS*A提供帧同步信号模块2：FS*A模块2：FSRA作自环实验，直接将接收帧同步和发送帧同步相连模块2：BS*模块2：BSR作自环实验，直接将接收位同步和发送位同步相连模块2：PCMOUT-A模块2：PCMIN-A将PCM编码输出结果送入PCM译码电路进展译码* 检查连线是否正确，检查无误后翻开电源4) 用示波器观测各测试点以及PCM编码输出点“PCMOUT-A〞和解调信号输出点“SIN OUT-A〞输出的波形5) 改变位时钟为2.048M〔将S4设为“0100〞〕，观测PCM调制和解调波形6) 改变K1、K2开关，观测PCM调制和解调波形 4、 从信号源引入非同步正弦波，调节W4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“PCMOUT-A〞、“SIN OUT-A〞的输出波形，记录下来〔应可观察到，当输入正弦波的频率大于3400Hz或小于300Hz时，PCM解码信号的幅度急剧减小〕。
5、 实验完毕关闭电源三、 实验结果分析 <1>、PCM编码输出点“PCMOUT-A〞和 <2>、PCM编码输出点“PCMOUT-A〞和解 解调信号输出点“SIN OUT-A〞输出的波形 调信号输出点“SIN OUT-A〞输出的波形图1-1 图1-2注： 图1-1信号源板上S4设为0111〔时钟速率为256K〕，S5设为0100(时钟速率为2.048M)；K1、K2开关均在A端；信号峰-峰值在3v左右；信号源引入2K同步正弦波图1-2信号源板上S4设为0100〔时钟速率为2.048M〕，S5设为0100(时钟速率为2.048M)K1、K2开关均在A端；信号峰-峰值在3v左右；信号源引入2K同步正弦波<3>、PCM编码输出点“PCMOUT-A〞和 <4>、PCM编码输出点“PCMOUT-A〞和解调解调信号输出点“SIN OUT-A〞输出的波形 <信号输出点“SIN OUT-A〞输出的波形图1-3 图1-4注：图1-3信号源板上S4设为0100〔时钟速率为2.048M〕，S5设为0100(时钟速率为2.048M)；K1、K2开关均在U端；信号峰-峰值在3v左右；信号源引入2K同步正弦波。
图1-4信号源板上S4设为0100〔时钟速率为2.048M〕，S5设为0100(时钟速率为2.048M)；K1、K2开关均在A端；信号峰-峰值在3v左右；信号源引入非同步正弦波；频率为20.19Khz 由得到的波形图可知改变时钟速率，PCM调制信号波形小幅度变化，解调信号根本不变改变开关K1和K2时，PCM调制信号和解调信号波形变化也不大但是当信号源引入非同步正弦波，频率大于3400Hz或小于300Hz时，PCM调制与解调信号波形均出现失真 两路PCM时分复用实验一、 实验原理在数字通信中，PCM、M、ADPCM或者其它模拟信号的数字化，一般都采用时分复用方式来提高信道的传输效率所谓复用就是多路信号〔语音、数据或图像信号〕利用同一个信道进展独立的传输时分复用〔TDM〕的主要特点是利用不同时隙来传递各路不同信号，时分复用是建立在抽样定理根底上的，因为抽样定理是连续〔模拟〕的基带信号有可能在被时间上离散出现的抽样脉冲所代替这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙利用这些空隙便可以传输其他信号的抽样值，因此，就可能用一条信道同时传送假设干个基带信号,并且每一个抽样值占用的时间越短，能够传输的路数也就越多。
TDM与FDM〔频分复用〕原理的差异在于：TDM在时域上是各路信号分割开来的；但在频域上是各路信号混叠在一起的FDM在频域上是各路信号分割开来的；但在时域上是混叠在一起的 本实验单元由PCM编码电路，复接器，解复接器，PCM译码电路，话路终端电路组成PCM编译码原理在脉冲编码调制实验中已作详细介绍，下面主要介绍复用原理，解复用原理和话路终端电路 时分复用原理框图二、 测试点说明1、 输入点说明CLK：主时钟输入点，时钟为2.048MbpsPCMAIN；第一路PCM信号输入点PCMBIN；第二路PCM信号输入点2、 输出点说明FS0：帧同步码所在0时隙的帧同步信号FS3：第一路PCM信号所在的3时隙的帧同步信号FS_SEL：第二路PCM信号所在时隙的帧同步信号，时隙由4～32可选〔第16时隙除外〕FJOUT：复接信号输出三、 实验步骤〔一〕PCM时分复用实验1、 将信号源模块和模块2、8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、 将信号源模块上S4拨为“0100〞，S5也拨为“0100〞3、 在电源关闭的状态下，按照下表完成实验连线：源端口目的端口连线说明信号源：CLK1〔2048K〕模块8：CLK；S4拨为“0100〞，时钟输入信号源：CLK2〔2048K〕模块2：MCLK；BS*S5拨为“0100〞，时钟输入信号源：同步正弦波〔2K〕模块2：SIN IN-A；SIN IN-BPCM编码输入信号模块8：FS3模块2：FS*AA路PCM编码帧同步输入模块8：FS_SEL模块2：FS*BB路PCM编码帧同步输入模块2：PCMOUT-A模块8：PCMAINA路PCM编码输入信号模块2：PCMOUT-B模块8：PCMBINB路PCM编码输入信号* 检查连线是否正确，检查无误后翻开电源4、 将模块8上的拨码开关S1，S2分别设置为0000 0100，用示波器观察模块8上“FJOUT〞处的输出波形，改变拨码开关为其它值，观察输出波形变化情况。
5、 实验完毕关闭电源四、 实验结果分析 <1>、模块8上“FJOUT〞处的输出波形 <2>、模块8上“FJOUT〞处的输出波形图2-1 图2-2注：〔1〕信号源模块上S4拨为“0100〞，S5也拨为“0100〞；模块8上的拨码开关S1设 为0000，S2设置为0100 〔2〕信号源模块上S4拨为“0100〞，S5也拨为“0100〞；模块8上的拨码开关S1设置为0111，S2设置为0111 由波形图可知，改变模块8上的的拨码开关，信号输出波形的时隙位置不同 两路PCM解复用实验一、 实验原理解复用是通过帧同步提取模块提取的帧同步信号和位时钟提取模块控制计数器产生帧同步信号TS0、TT1和TS_SEL然后，再通过TS0、TS1、TS_SEL将复用的信号别离开原理框图如下图： 解复用原理框图二、 测试点说明1、输入点说明CLK：主时钟输入点，时钟为2.048MbpsPCMAIN；第一路PCM信号输入点PCMBIN；第二路PCM信号输入点BSIN：解复用位时钟输入FSIN：解复用帧同步信号输入FJIN：复用信号输入FS0：帧同步码所在0时隙的帧同步信号FS3：第一路PCM信号所在的3时隙的帧同步信号FS_SEL：第二路PCM信号所在时隙的帧同步信号，时隙由4～32可选〔第16时隙除外〕FJOUT：复接信号输出FRAMOUT：解复接输出的帧同步码TS0：解复接输出帧同步码所在时隙的帧同步信号TS3：解复接输出第一路PCM信号所在时隙的帧同步信号TS_SEL：解复接输出第二路PCM信号所在时隙的帧同步信号PCMOUTA：解复接输出第一路PCM信号PCMOUTB：解复接输出第二路PCM信号三、 实验步骤1、 保持PCM时分复用实验的连线不变，然后做下面的连线：源端口目的端口连线说明模块8：FJOUT模块8：FJIN；模块7：DIN解复用输入；同步提取输入模块7：BS模块8：BSIN；模块2:BSR提取的位同步输入模块7：FS模块8：FSIN提取的帧同步输入模块8：PCMOUTA模块2：PCMIN-。