15物联网通信原理实验指导书

1015物联网工程通信原理试验指导书指导教师：黄开连信息科学与工程学院AMI码型变换试验一、试验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。2、把握AMI码的编译规章。3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。二、试验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理1、AMI编译码试验原理框图数字终端数字终端DoutMUX数据码AMI-A1电平变换AMI输出BSOUT时钟AMI-B1数据码元再生AMI-A2极性换AMI输入时钟 AMI-B2译码时钟输入单极性码8BS2数字锁位同步数字锁相环输入13AMI编译码试验原理框图2、试验框图说明AMI编码规章是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1AMI-A1和AMI-B1AMI编码波形。AMI译码只需将全部的±1变为1，0变为0AMI码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。四、试验步骤试验工程一AMI编译码〔256KHz归零码试验〕概述：本工程通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入准时钟，译码输出准时钟，观看编译码延时以及验证AMI编译码规章。源端口目的端口连线说明源端口目的端口连线说明信号源：PN8：TH3(编码输入-数据)基带信号输入信号源：CLK8：TH4(编码输入-时钟)供给编码位时钟模块8：TH11(AMI编码输出) 模块8：TH2(AMI译码输入)将数据送入译码模块8：TH5(单极性码)模块13：TH7(数字锁相环输入) 数字锁相环位同步提取13：TH5(BS2)8：TH9(译码时钟输入)供给译码位时钟2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→AMI编译码】→【256K13的开关S30011512K同步时钟。3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。4、试验操作及波形观测。用示波器分别观测编码输入的数据TH3和编码输出的数据TH11(AMI输出)，观看记录波形，有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱，验证AMI编码规章。注：观看时留意码元的对应位置。保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP5(AMI-A1)，观看基带码元的奇数位的变换波形。保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP6(AMI-B1)，观看基带码元的偶数位的变换波形。8TP5(AMI-A1)和TP6(AMI-B1)，可从频域角度观看信256KHzAMI-A1与AMI-B1相减后的波样子况,，并与AMI编码输出波形相比较。AMI译码波形与输入信号波形。思考：译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？TP9(AMI-A2)和TP11(AMI-B2)AMI码经电平变换后的波样子况。8TH2(AMI输入)TH6(单极性码)，从频域角度观测256KHz频谱重量状况。用示波器分别观测编码输入的时钟和译码输出的时钟，观看比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。的是双极性码，是否能观看到恢复的位时钟信号，为什么？试验工程二AMI编译码〔256KHz非归零码试验〕概述：本工程通过观测AMI非归零码编译码相关测试点，了解AMI编译码规章。1、保持试验工程一的连线不变。2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→AMI编译码】→【256K13的开关S30100256K同步时钟。3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256KHz的PN序列。4、试验操作及波形观测。参照工程一的256KHz归零码试验工程的步骤，进展相关测试。五、试验报告1、分析试验电路的工作原理，表达其工作过程。2、依据试验测试记录，画出各测量点的波形图，并分析试验现象。试验二HDB3码型变换试验(选做)一、试验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。2、把握HDB3码的编译规章。3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。二、试验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理信号源PN15信号源PN15数据HDB3编码HDB3-A1电平变换HDB3输出CLK时钟HDB3-B1数据移位输出取绝对值缓存4bitHDB3-A2极性换HDB3输入时钟HDB3-B2信号检测单极性码译码时钟输入8BS2数字锁位同步数字锁相环输入13HDB3编译码试验原理框图2、试验框图说明我们知道AMI编码规章是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1HDB3编码由于需要插入破坏位3bit4个连0时与AMI编码规章一样。当4个连0时最终一个0变为传号A，其极性与前一个A1的极性4个连0的第一个0变为B，B的极性与AHDB3-A1和HDB3-B1到HDB3编码波形。同样AMI译码只需将全部的±1变为1，0变为0HDB3译码只需找到传号A，将传号和传号前3个数都清0即可。传号A的识别方法是：该符号的极性与前一极性一样，该符号即HDB3到原始码元。四、试验步骤HDB3编译码〔256KHz归零码试验〕概述：本工程通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入准时钟，译码输出准时钟，观看编译码延时以及验证HDB3源端口目的端口连线说明源端口目的端口连线说明信号源：PN8：TH3(编码输入-数据)基带信号输入信号源：CLK8：TH4(编码输入-时钟)供给编码位时钟模块8：TH1(HDB3输出) 模块8：TH7(HDB3输入)将数据送入译码模块8：TH5(单极性码)模块13：TH7(数字锁相环输入) 数字锁相环位同步提取13：TH5(BS2)8：TH9(译码时钟输入)供给译码位时钟2HDB3256K13的开关S30011512K同步时钟。3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。4、试验操作及波形观测。用示波器分别观测编码输入的数据TH3和编码输出的数据TH1(HDB3输出)，观看记录波形，有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱，验证HDB3编码规章。注：观看时留意码元的对应位置。保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP2(HDB3-A1)，观看基带码元的奇数位的变换波形。保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP3(HDB3-B1)，观看基带码元的偶数位的变换波形。8TP2(HDB3-A1)和TP3(HDB3-B1)，可从频域角度观看256KHz频谱重量状况；或用示波器减法功能观看HDB3-A1HDB3-B1相减后的波样子况,，并与HDB3编码输出波形相比较。用示波器比照观测编码输入的数据和译码输出的数据，观看记录HDB3译码波形与输入信号波形。思考：译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？用示波器分别观测TP4(HDB3-A2和TP8(HDB3-B2HDB3码经电平变换后的波样子况。8TH7(HDB3输入)TH6(单极性码)，从频域角度观测256KHz频谱重量状况。用示波器分别观测编码输入的时钟和译码输出的时钟，观看比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。的是双极性码，是否能观看到恢复的位时钟信号，为什么？试验工程二HDB3编译码〔256KHz非归零码试验〕概述：本工程通过观测HDB3非归零码编译码相关测试点，了解HDB3编译码规章。1、保持试验工程一的连线不变。2HDB3256K13的开关S30100256K同步时钟。3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。4256KHz试验工程三HDB30信号的编码、直流重量以准时钟信号提取观测概述：本工程通过设置和转变输入信号的码型，观测HDB3归零码编码输出信号中对长连0码信号的编码、含有的直流重量变化以准时钟信号提取状况，进一步了解HDB3码特性。源端口目的端口连线说明源端口目的端口连线说明2：DoutMUX8：TH3(编码输入-数据)基带信号输入2：BSOUT8：TH4(编码输入-时钟)供给编码位时钟模块8：TH1(HDB3输出) 模块8：TH7(HDB3输入)将数据送入译码模块8：TH5(单极性码)模块13：TH7(数字锁相环输入) 数字锁相环位同步提取13：TH5(BS2)8：TH9(译码时钟输入)供给译码位时钟2HDB3编译码】→【256K13S30011512K2的开关S1、S2、S3、S411110000DoutMUX40的码型〔或自行设置其他码值也可〕3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256KHz32位拨码信号。4、试验操作及波形观测。0HDB38TH3(编码输入-数据)和TH1(HDB3输出)0时的波形变化状况。注：观看时留意码元的对应位置。思考：HDB3编码与AMI编码波形有什么差异？HDB32S1、S2、S3、S4拨00000000000000000000000000000011，用示波器分别观测编码输入数据和编码输出数0到12的拨动开关置为0011111111111111111111111111111观看拨码过程中编码输入数据和编码输出数据波形的变化状况。思考：HDB3码是否存在直流重量？HDB32S1、S2、S3、S4全部置0，用示波器先分别观测编码输入数据和编码输出数据，再分别观测编码输入时钟和译码输出时钟，观看记录波形。再将模块2的开关S1、S2、S3、S41，观看记录波形。思考：数据和时钟是否能恢复？注：有数字示波器的可以观测编码输出T频谱。在恢复时钟方面HDB3AMI码比较有哪一个更好？比较不同输入信号时两种码型的时钟恢复状况并联系其编码信号频谱分析缘由。五、试验报告1、分析试验电路的工作原理，表达其工作过程。2、依据试验测试记录，画出各测量点的波形图，并分析试验现象。ASK调制及解调试验一、试验目的1、把握用键控法产生ASK信号的方法。2、把握ASK非相干解调的原理。二、试验器材1、主控&信号源、9号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理1、试验原理框图信号源信号源PN15基带信号调制输出128K载波1门限低通半波输出判决LPF-ASK滤波整流输出整流解调输入门限调整9#ASK调制及解调试验原理框图2、试验框图说明ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。已调信号经过半波整流、低通滤波后，通过门限判决电路解调出原始基带信号。四、试验步骤试验工程一ASK调制概述：ASK调制试验中，ASK〔振幅键控〕载波幅度是随着基带信号的变化而变化。在本工程中，通过调整输入PN波形，观测每个码元对应的载波波形，验证ASK调制原理。源端口目的端口连线说明源端口目的端口连线说明信号源：PN模块9：TH1(基带信号) 调制信号输入信号源：128KHz9：TH14(1)载波输入模块9：TH4(调制输出) 模块9：TH7(解调输入) 解调信号输入2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【ASK9号模块的S10000。3、此时系统初始状态为：PN32KHz128KHz载波信号峰峰值为3V。4、试验操作及波形观测。分别观测调制输入和调制输出信号：以9号模块TH1为触发，用示波器同时观测9号模块TH1和TH4，验证ASK调制原理。将PN64KHz，观看载波个数是否发生变化。ASK解调概述：试验中通过比照观测调制输入与解调输出，观看波形是否有延时现象，并验证ASKTP〔整流输出TP〔LPF-AS入理解ASK解调过程。1、保持试验工程一中的连线及初始状态。29号模块TH1为触发，用示波器同时观测9号模块TH1和THW1TP〔整流输出TP〔LPF-AS〕两个中间过程测试点，验证ASK解调原理。3、以信号源的CLK9号模块LPF-ASK，观测眼图。五、试验报告1、分析试验电路的工作原理，简述其工作过程；2、分析ASK调制解调原理。FSK调制及解调试验一、试验目的1、把握用键控法产生FSK信号的方法。2FSK非相干解调的原理。二、试验器材1、主控&信号源、9号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理1、试验原理框图II256K载波1NRZ_I信号源PN15基带信号取反调制输出NRZ_Q128K载波2Q单稳触发上沿门限低通过零FSK解调输出判决LPF-FSK滤波单稳相加输出检测解调输入9#数字调制解调模块单稳触发下沿FSK调制及解调试验原理框图2、试验框图说明基带信号与一路载波相乘得到1电平的ASK调制信号，基带信号取反后再与二路载波相乘得到0电平的ASK调制信号，然后相加合成FSK调制输出；已调信号经过过零检测来识别信限判决，得到原始基带信号。四、试验步骤试验工程一FSK调制概述：FSK调制试验中，信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态。本工程中，通过调整输入PN序列频率，比照观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理。1、关电，按表格所示进展连线。源端口目的端口连线说明信号源：PN9：TH1(基带信号)调制信号输入信号源：256KHz(载波)9：TH141)1信号源：128KHz(载波)9：TH32)29：TH4(调制输出)9：TH7(解调输入)解调信号输入2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【FSK9S10000W2128KHz3V，调整W3256KHz3V。3、此时系统初始状态为：PN32KH。4、试验操作及波形观测。示波器CH19号模块TH1基带信号，CH29号模块TH4调制输出，以CH1为触发比照观测FSK调制输入及输出，验证FSK调制原理。将PN64KHz，观看载波个数是否发生变化。试验工程二FSK解调概述：FSK解调试验中，承受的是非相干解调法对FSK调制信号进展解调。试验中通过比照观测调制输入与解调输出，观看波形是否有延时现象，并验证FSK解调原理。观测解调输出的中间观测点，如TP〔单稳相加输出TP〔LPF-FS，深入理解FSK解调过程。1、保持试验工程一中的连线及初始状态。2、比照观测调制信号输入以及解调输出：以9号模块TH1为触发，用示波器分别观测9号模块TH1和TP〔单稳相加输出TPLPF-FS、TH〔FSK解调输出FSK解调原理。3、以信号源的CLK9号模块LPF-FSK，观测眼图。五、试验报告1、分析试验电路的工作原理，简述其工作过程；2、分析FSK调制解调原理。BPSK调制及解调试验一、试验目的1、把握BPSK调制和解调的根本原理；2、把握BPSK数据传输过程，生疏典型电路；3、了解数字基带波形时域形成的原理和方法，把握滚降系数的概念；4、生疏BPSK调制载波包络的变化；5、把握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的根本方法；二、试验器材1、主控&信号源、9号、13号模块2、双踪示波器3、连接线三、试验原理1、BPSK调制解调〔9号模块〕试验原理框

各一块一台假设干II256K载波1NRZ_I信号源PN15基带信号取反调制输出NRZ_Q反相256K载波2Q门限低通输出判决LPF-BPSK滤波解调输入9#数字调制解调模块相干载波13#载波同步及位同步模块SIN载波同步载波同步输入PSK调制及解调试验原理框图2、BPSK调制解调〔9号模块〕试验框图说明基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载涉及256KHzBPSK调制输出；已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波；已调信号与相干载波相乘后，经过低通滤波和门限判决后，解调输出原始基带信号。四、试验步骤试验工程一BPSK调制信号观测〔9号模块〕概述：BPSK180°的载波变换来表征被传递的信息。本工程通过比照观测基带信号波形与调制输出波形来验证BPSK调制原理。源端口目的端口连线说明源端口目的端口连线说明信号源：PN9：TH1(基带信号)调制信号输入信号源：256KHz9：TH14(1)1输入信号源：256KHz9：TH3(2)2输入模块9：TH4(调制输出) 模块13：TH2(载波同步输入) 载波同步模块信号输入13：TH1(SIN)模块9：TH10(相干载波输入) 用于解调的载波模块9：TH4(调制输出) 模块9：TH7(解调输入)解调信号输入2BPSK/DBPSK数字调制解9号模块的S10000，调整信号源模块W3256KHz3V。3、此时系统初始状态为：PN32KHz。4、试验操作及波形观测。以9NRZ-以9NRZ-Q9号模块“基带信号”为触发，观测“调制输出思考：分析以上观测的波形，分析ASK有何关系？试验工程二BPSK解调观测〔9号模块〕验证BPSK解调原理。观测解调中间观测点TP8，深入理解BPSK解调原理。1、保持试验工程一中的连线。将9号模块的S10002、以9号模块的“基带信号”为触发，观测13SI13号模块的W1使“SIN”的波形稳定，即恢复出载波。3、以9BPSK13“复位”按键。观测“BPSK解调输出”的变化。4、以信号源的CLK9号模块LPF-BPSK，观测眼图。BPSK解调输出”是否存在相位模糊的状况？为什么会有相位模糊的状况？五、试验报告1、分析试验电路的工作原理，简述其工作过程；2、分析BPSK调制解调原理。一、试验目的1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。2、把握自然抽样及平顶抽样的实现方法。3、理解低通采样定理的原理。4、理解实际的抽样系统。5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。7、理解带通采样定理的原理。二、试验器材1、主控&信号源、3号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理1、试验原理框图musicmusic被抽样信号保持电路平顶抽样S1信号源自然抽样抽样输出LPF-INLPF-OUTLPFA-out抽样脉冲抽样电路3#信源编译码模块编码输入译码输出FIR/IIRFPGA数字滤波抽样定理试验框图2、试验框图说明S1切换输出的。〔8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器或FPGA〔有FIRIIR两种。反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。码的内容没有联系。四、试验步骤试验工程一抽样信号观测及抽样定理验证概述源端口目标端口连线说明源端口目标端口连线说明信号源：MUSIC模块3：TH1(被抽样信号) 将被抽样信号送入抽样单元信号源：A-OUT3：TH2(抽样脉冲)供给抽样时钟模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH5(LPF-IN)送入模拟低通滤波器2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理块的W1A-out3V。3、此时试验系统初始状态为：被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。抽样脉冲A-OUT3V9KHz20%的方波。4、试验操作及波形观测。观测并记录自然抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器分别观测MUSIC主控&信号源3#。观测并记录平顶抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“平顶抽样”档位，用示波器分别观测MUSIC主控&信号源3#。观测并比照抽样恢复后信号与被抽样信号的波形：设置开关S13#为“自然抽样”MUSIC主控&信号源LPF-OUT3#100HzA-OUT主控&信号源的频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的状况下恢复信号有失真。用频谱的角度验证抽样定理〔选做MUSIC100Hz的步进减小抽样脉冲的频率，观测抽样输出以及恢复信〔留意：示波器需要用250kSa/s采样率〔即每秒采样点为250FFT缩放调整1。注：通过观测频谱可以看到当抽样脉冲小2倍被抽样信号频率时，信号会产生混叠。试验工程二滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响概述：抗混叠低通滤波和fir数字滤波同滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响。1、测试抗混叠低通滤波器的幅频特性曲线。关电，按表格所示进展连线。源端口目标端口连线说明信号源：A-OUT3：TH5(LPF-IN)将信号送入模拟滤波器开电，设置主控模块，选择【信号源】→【输出波形】和【输出频率相应旋钮，使A-OUT主控&信号源5KHz3V的正弦波。此时试验系统初始状态为：抗混叠低通滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V的正弦波。试验操作及波形观测。A-OUT频率/Hz基频幅度/V5K…4.5K…3.4K…3.0KA-OUT频率/Hz基频幅度/V5K…4.5K…3.4K…3.0K…

主控&信号源输出频率，观测并记录由上述表格数据，画出模拟低通滤波器幅频特性曲线。思考：对于3.4KHz低通滤波器，为了更好的画出幅频特性曲线，我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小？2fir数字滤波器的幅频特性曲线。源端口目标端口源端口目标端口连线说明信号源：信号源：A-OUT 模块3：TH13(编码输入) 将信号送入数字滤波器开电，设置主控菜单：选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIRA-out5KHz3V的正弦波。此时试验系统初始状态为：fir5KHz、幅度3V的正弦波。试验操作及波形观测。3#100Hz的步进减小A-OUT主控&信号源的频率。观测并记录译A_out的频率/Hz基频幅度A_out的频率/Hz基频幅度/V5K…4K…3K…2K...由上述表格数据，画出fir低通滤波器幅频特性曲线。思考：对于3KHz低通滤波器，为了更好的画出幅频特性曲线，我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小？3、分别利用上述两个滤波器对被抽样信号进展恢复，比较被抽样信号恢复效果。源端口目标端口源端口目标端口连线说明信号源：MUSIC模块3：TH1(被抽样信号) 供给被抽样信号信号源：A-OUT3：TH2(抽样脉冲)供给抽样时钟模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH5(LPF-IN)送入模拟低通滤波器模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH13(编码输入)FIR数字低通滤波器开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIRW1主控&信号源使信号A-OUT3V左右。此时试验系统初始状态为：待抽样信号MUSIC3K+1K正弦合成波，抽样时钟信号A-OUT9KHz20%的方波。试验操作及波形观测。比照观测不同滤波器的信号恢复效果：用示波器分别观测LPF-OUT3#3#100Hz步进减小抽样时钟A-OUT的输出频率，比照观测模拟滤波器和FIR数字滤波器在不同抽样频率下信号恢复的效果〔频率步进可以依据试验需求〕思考：不同滤波器的幅频特性对抽样恢复有何影响？试验工程三滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。fir滤波和iir滤波后的恢复失真状况，从而了解和探讨不同滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。1firiir源端口目标端口源端口目标端口连线说明信号源：MUSIC模块3：TH1(被抽样信号) 供给被抽样信号信号源：A-OUT3：TH2(抽样脉冲)供给抽样时钟模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH13(编码输入)将信号送入数字滤波器开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理W1主控&信号源使信号A-OUT3V左右。此时试验系统初始状态为：待抽样信号MUSIC3K+1K正弦合成波，抽样时钟信号A-OUT9KHz20%的方波。试验操作及波形观测。a、观测信号经firFIRA-OUT7.5KHz；用示波器观测恢复信3#的波形和频谱。b、观测信号经iirIIRA-OUT7.5KHz；用示波器观测恢复信3#的波形和频谱。c、探讨被抽样信号经不同滤波器恢复的频谱和时域波形：始信号能够不失真的恢复出来？用示波器分别观fir滤波恢复和iir滤波恢复状况下输出3#的时域波形是否完全全都相位有平移，观测并计算相位移动时间。注：实际系统中，失真的现象不愿定是错误的，实际系统中有这样的应用。2、观测相频特性关电，按表格所示进展连线。源端口目标端口连线说明信号源：A-OUT3：TH13(编码输入)使源信号进入数字滤波器开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR此时系统初始试验状态为：A-OUT9KHz20%的方波。试验操作及波形观测。比照观测信号经fir滤波后的相频特性：设置【信号源】使A-OUT5KHz、3V100Hz步进减小A-OUT输出频率，用示波器比照观测A-OUT主控&信号源和译码输出3#〔时A-OUTA-OUT的频率/Hz 被抽样信号与恢复信号的相位延时/ms3.5K3.4K3.3K...五、试验报告1、分析电路的工作原理，表达其工作过程。2、绘出所做试验的电路、仪表连接调测图。并列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据，对所测数据做简要分析说明。必要时借助于计算公式及推导。3、分析以下问题：滤波器的幅频特性是如何影响抽样恢复信号的？简述平顶抽样和自然抽样的原理及实现方法。43K+1K意义？PCM编译码试验一、试验目的1、把握脉冲编码调制与解调的原理。2、把握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。3、了解脉冲编码调制信号的频谱特性。4、生疏了解W681512。二、试验器材1、主控&信号源模块、3号、21号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理1、试验原理框图music/A-outmusic/A-out编码输入PCM编码编码输出信号源FS帧同步CLK时钟T1主时钟21#PCM编译码及语音终端时钟PCM译码帧同步译码输入扬声器音频输入译码输出图7-1 21号模块W681512芯片的PCM编译码试验music/A-music/A-outLPF-INLPF-OUT编码输入A/D转换PCM编码G.711变换编码输出信号源LPFFS帧同步PCMPCM编码CLK时钟3#信源编译码模块PCM译码时钟21#PCM编译码及语音终端模块G.711反变换译码输入帧同步D/A转换IIRPCM译码音频输入译码输出图7-2 3号模块的PCM编译码试验33LPF-INLPF-OUTmusic/A-outLPF抗混叠滤波器编码输入信号源FSPCM编码编码帧同步〔A律编码〕编码输出A/μ-InCLK编码时钟T121PCM编译码及语音终端模块A/μ律编码转换编码时钟A/μ-Out译码时钟W681512芯片PCM译码译码输入编码帧同步译码帧同步音频输出主时钟音频输入图7-3 A/μ律编码转换试验2、试验框图说明图7-1中描述的是信号源经过芯片W681512经行PCM编码和译码处理。W681512的芯片工作主时钟为2048KHz，依据芯片功能可选择不同编码时钟进展编译码。在本试验的工程一中以编码时钟取64K为根底进展芯片的幅频特性测试试验。图7-2中描述的是承受软件方式实现PCM编译码，并呈现中间变换的过程。PCM编码过〔其作用是滤波3.4kHzA/D转换时消灭混叠的现象〕A/D转换，然后做PCM编码，之后由于G.711协议规定A律的奇数位取反，μ律的全部位都取反。因此，PCM编码后的数据需要经G.711协议的变换输出。PCM译码过程是PCM编码逆向的过程，不再赘述。A/μ律编码转换试验中，照试验框图7-3Aμ律试验时，使用3A律编码，AAμ21号模块进展μ律译码。同理，当菜单项选择择为μ律转A3μ律编码，经μA21A四、试验步骤W681512的幅频特性概述：该工程是通过转变输入信号频率，观测信号经W681512编译码后的输出幅频特性，了解芯片W681512的相关性能。源端口目的端口连线说明源端口目的端口连线说明信号源：A-OUT21：TH5(音频接口)供给音频信号信号源：T121：TH1(主时钟)供给芯片工作主时钟信号源：CLK21：TH11(编码时钟)供给编码时钟信号信号源：CLK21：TH18(译码时钟)供给译码时钟信号信号源：FS21：TH9(编码帧同步)供给编码帧同步信号信号源：FS21：TH10(译码帧同步)供给译码帧同步信号模块21：TH8(PCM编码输出) 模块21：TH7(PCM译码输入) 接入译码输入信号2PCM编码】→【A律编W1主控信号源A-OUT3V左右。将模块21的开关S1A-LaA律PCM编译码。33V1KHz正弦波；PCM编码及译码时钟CLK64KHz方波；编码及译码帧同步信号FS8KHz。4、试验操作及波形观测。调整模拟信号源输出波形为正弦波，输出频率为50Hz，用示波器观测A-out，设A-out3V。50Hz4000Hz21的音频输出，观测信号的幅频特性。注：频率转变时可依据试验需求自行转变频率步进，例0Hz~250Hz间以10Hz的频率为步进，超过250Hz后以100Hz的频率为步进。思考：W681512PCMPCM数据的速率是多少？在本次试验系统中，为什么要给W681512供给64KHz的时钟，改为其他时钟频率的时候，观看的时序有什么变化？认真分析W6815128KHz帧收、发同步时钟的相位关系。试验工程二PCM编码规章验证概述：A律PCM编译码和μ律PCM编译码输入输出波形，从而了解PCM编码规章。源端口目的端口连线说明源端口目的端口连线说明信号源：A-OUT3：TH5(LPF-IN)信号送入前置滤波器3：TH6(LPF-OUT)模块3：TH13(编码-编码