脉冲编码调制(PCM)及系统

1、深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称： 信号与系统实验 实验项目名称： 脉冲编码调制（PCM）及系统 学院： 信息工程学院 专业： 通信工程 指导教师： 陈彬 报告人： 麦思航 班级： 1 实验时间： 2014.11.27 实验报告提交时间： 2013.12.11 实验2-2 脉冲编码调制（PCM）及系统一、实验目的 1掌握PCM编译码原理与系统性能测试。2熟悉PCM编译码专用集成芯片的功能和使用方法。3学习PCM编译码器的硬件实现电路，掌握它的调整测试方法。二、实验仪器1PCM/ADPCM编译码模块，位号：H2时钟与基带数据产生器模块，位号:G320M双踪示波器1台4低频信号源1台（选用

2、）5频率计1台（选用）6信号连接线3根7小平口螺丝刀1只三、实验原理脉冲编码调制（PCM）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在信道中传输。脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样，量化和编码三个过程完成的。模拟信号抽 样量 化34P0234P0434P0334P01编 码信 道译 码低 通滤 波再 生工作时钟A/DD/ATP3057P04收端功放P14P15PCM通信系统的实验方框图如图2-1所示。图2-1 PCM通信系统实验方框图在PCM脉冲编码调制中，话音信号经防混叠低通滤波器后进行脉冲抽样，变成时间上离散的PAM脉冲序列，然后将幅度连续的PAM脉冲序列用类似于

3、“四舍五入”办法划归为有限种幅度，每一种幅度对应一组代码，因此PAM脉冲序列将转换成二进制编码序列。对于电话，CCITT规定抽样率为8KHz，每一抽样值编8位码（即为28=256个量化级），因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kB。本实验应用的单路PCM编、译码电路是TP3057芯片（见图6-1中的虚线框）。此芯片采用a律十三折线编码，它设计应用于PCM 30/32系统中。它每一帧分32个时隙，采用时分复用方式，最多允许接入30个用户，每个用户各占据一个时隙，另外两个时隙分別用于同步和标志信号传送，系统码元速率为2.048MB。各用户PCM编码数据的发送和接收,受发送时序与接收时序控制,它

4、仅在某一个特定的时隙中被发送和接收，而不同用户占据不同的时隙。若仅有一个用户，在一个PCM 帧里只能在某一个特定的时隙发送和接收该用户的PCM编码数据，在其它时隙没有数据输入或输出。本实验模块中，为了降低对测试示波器的要求，将PCM 帧的传输速率设置为64Kbit/s或128Kbit/s两种，这样增加了编码数据码元的宽度，便于用低端示波器观测。此时一个PCM 帧里，可容纳的PCM编码分别为1路或2路。另外，发送时序FSX与接收时序FSR使用相同的时序，测试点为34TP01。实验结构框图已在模块上画出了，实验时需用信号连接线连接34P02和34P04两铆孔，即将编码数据直接送到译码端，传输信道可

5、视为理想信道。帧脉冲和PCM编码数据（128K）实测波形，相邻帧脉冲之间时间间隔为125us,如图2-2所示。图2-2帧脉冲和PCM编码数据（128K）实测波形另外， TP3057芯片内部模拟信号的输入端有一个语音带通滤波器，其通带为200HZ4000HZ，所以输入的模拟信号频率只能在这个范围内有效。四、实验原理同步 64K 幅度从0V-10V 间隔1V非同步 64K 频率从1K-5K 间隔0.5K同步 原信号与译码后的信号 64K 幅度0V-10V 间隔为1V非同步 原信号与译码后的信号 64K 频率1K-5K 间隔为1K实验结论： 1.脉冲编码调制PCM的一过程分为：抽样、量化、编码2. 抽样必须遵循奈奎斯特抽样定理，离散信号才可以完全代替连续信号。3. 量化级数越多误差越小，相应的二进制码位数越多，要求传输速率越高，频带越宽。4. 编码器分为逐次反馈型、折叠级联型和混合型三种，在 PCM-30/32通信设备中通常采用逐次反馈型的编码器。指导教师批阅意见：