实验八 脉冲编码调制及解调实验

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1、现代通信原理教师参考书实验八脉冲编码调制与解调实验一、实验目的1、掌握脉冲编码调制与解调的原理。2、掌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、了解大规模集成电路TP3067的使用方法。二、实验内容1、观察脉冲编码调制与解调的结果，分析调制信号与基带信号之间的关系。2、改变基带信号的幅度，观察脉冲编码调制与解调信号的信噪比的变化情况。3、改变基带信号的频率，观察脉冲编码调制与解调信号幅度的变化情况。4、观察脉冲编码调制信号的频谱。三、实验仪器1、信号源模块2、模拟信号数字化模块3、终端模块（可选）4、频谱分析模块（可选）

2、5、20M双踪示波器一台6、音频信号发生器（可选）一台7、立体声单放机（可选）一台8、立体声耳机（可选）一副9、连接线若干四、实验原理脉冲编码（PCM）调制解调原理框图本实验采用大规模集成电路TP3067对语音信号进行PCM编、解码。TP3067在一个芯片内部集成了编码电路和译码电路，是一个单路编译码器。其编码速率为2.048MHz，每一帧数据为8位，帧同步信号为8KHz。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

3、（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相同，否则接收不到PCM编码信号）里才从外部接收PCM编码信号，然后进行译码，经过带通滤波器、放大器后输出。具体电路图如下所示。8－7现代通信原理教师参考书五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、模拟信号数字化模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下二个模块中的相应开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，二个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，

4、在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、将信号源模块的拨码开关SW04、SW05设置为00000000000001。4、将信号源模块产生的正弦波信号（频率为2.5KHz，峰-峰值为3V）从点“S-IN”输入模拟信号数字化模块，将信号源模块的信号输出点“64K”、“8K”“BS”分别与模拟信号数字化模块的信号输入点“CLKB-IN”、“FRAMB-IN”、“2048K-IN”连接，观察信号输出点“PCMB-OUT”的波形。5、连接“CLKB-IN”和“CLK2-IN”，“FRAMB-IN”和“FRAM2-IN”，连接信号输出点“PCMB-OUT”和信号输入点“PCM

5、2-IN”，观察信号输出点“JPCM”输出的波形。（因为是对随机信号进行编码，所以用模拟示波器无法同步信号输入点“PCM2-IN”，必须用数字存储示波器才能清楚观察到该点波形）6、将信号输出点“PCMB-OUT”和“JPCM”输出的波形分别引入频谱分析模块，观察输出信号的频谱，记录下来。（可选）7、改变输入正弦信号的幅度，分别使其峰-峰值等于和大于5V，将示波器探头分别接在信号输出点“JPCM”和“PCMB-OUT”上，观察满载和过载时的脉冲幅度调制和解调的波形，并记录下来（应可观察到，当输入正弦波信号幅度大于5V时，PCM解码信号中带有明显的噪声。因为是对随机信号进行编码，所以

6、用模拟示波器无法同步信号输出点“PCMB-OUT”，必须用数字存储示波器才能清楚观察到该点波形）8、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“JPCM”、“PCMB-OUT”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）。六、实验结果8－7现代通信原理教师参考书PCM输入信号：S—IN：2.5KHz，Vp-p=3V的正弦波CLKB—IN：信号源输出点64K输出的62.5KHz方波FRAMB—IN：信号源输出点8K输出的7.8125KHz方波2048K—IN：信号源输出点BS

7、输出的2MHz方波1、PCMB—OUT测试点2、JPCM测试点输出的波形（已调波）输出的波形（解调后）七、思考题答案1、TP3067PCM编码器输出的PCM数据的速率是多少？在本次实验系统中，为什么要给TP3067提供2.048MHz的时钟？答：64Kb/S，属于国际标准，由PCM帧结构知1帧共有32个路时隙，每路时隙8bit，每秒有8000帧，故30/32路PCM基群的数码率为：8000*32*8=2.048Mb/s，即发送端定时电路的时钟频率。2、为什么实验时观察到的PCM编