实验二 脉冲编码调制与解调实验讲义

《实验二 脉冲编码调制与解调实验讲义》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.实验二脉冲编码调制与解调实验—.实验目的1.加深对PCM编码过程的理解。2.熟悉PCM编、译码专用集成芯片的功能和使用方法。3.了解PCM系统的工作过程。二.实验电路工作原理（一）PCM基本工作原理脉冲调制就是把一个时间连续、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后在信道中传输。脉码调制就是对模拟信号先抽样，再对样值幅度量化、编码的过程。所谓抽样，就是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢

2、复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。在该实验中，抽样速率采用8Kbit/s。所谓量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。一个模拟信号经过抽样量化后，得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。所谓编码，就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。然而，实际上量化是在编码过程中同时完成的，故编码过程也称为模/数变换，可记作A/D。由此可见，脉冲编码调制方式就是一种传递模拟信号的数字通信方式。PCM的原理如图2-1

3、所示。话音信号先经防混叠低通滤波器，进行脉冲抽样，变成8KHz重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅PAM信号），然后将幅度连续的PAM信号用“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码，转换成二进制码。对于电话，CCITT规定抽样率为8KHz，每抽样值编8位码，即共有28=256个量化值，因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kb/s。为解决均匀量化时小信号量化误差大、音质差的问题，在实际中采用不均匀选取量化间隔的非线性量化方法，即量化特性在小信号时分层密、量化间隔小，而在大信号时分层疏、

4、量化间隔大，如图2—2所示。在实际中广泛使用的是两种对数形式的压缩特性：A律和m律。...A律PCM用于欧洲和我国，m律用于北美和日本。它们的编码规律如图2-3所示。图中给出了信号抽样编码字与输入电压的关系，其中编码方式（1）为符号/幅度数据格式，Bit7表示符号位，Bit6～0表示幅度大小；（2）为A律压缩数据格式，它是（1）的ADI（偶位反相）码；（3）为m律压缩数据格式，它是由（1）的Bit6～0反相而得到，通常为避免00000000码出现，将其变成零抑制码00000010。对压缩器而言，其输

5、入输出归一化特性表示式为:A律:μ律:图2-1PCM的原理框图图2-2A律与m律的压缩特性...图2-3PCM编码方式(二)PCM编译码电路TP3067芯片介绍1.编译码器的简单介绍模拟信号经过编译码器时，在编码电路中，它要经过取样、量化、编码，如图2-4(a)所示。到底在什么时候被取样，在什么时序输出PCM码则由A→D控制来决定，同样PCM码被接收到译码电路后经过译码、低通滤波、放大，最后输出模拟信号，把这两部分集成在一个芯片上就是一个单路编译码器，它只能为一个用户服务，即在同一时刻只能为一个用户

6、进行AD及DA变换。编码器把模拟信号变换成数字信号的规律一般有二种，一种是μ律十五折线变换法，它一般用在PCM24路系统中，另一种是A律十三折线非线性交换法，它一般应用于PCM3032路系统中，这是一种比较常用的变换法.模拟信号经取样后就进行A律十三折线变换，最后变成8位PCM码，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，这个时序号是由A→D控制电路来决定的，而在其它时隙时编码器是没有输出的，即对一个单路编译码器来说，它在一个PCM帧里只在一个由它自己的A→D控制电路决定的

7、时隙里输出8位PCM码，同样在一个PCM帧里，它的译码电路也只能在一个由它自己的D--A控制电路决定的时序里，从外部接收8位PCM码。其实单路编译码器的发送时序和接收时序还是可由外部电路来控制的，编译码器的发送时序由A→D控制电路来控制。我们定义为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，都为125μS，这样，每来一个FSx，其Codec就输出一个PCM码，每来一个FSr，其Codec就从外部输入一个PCM码。...图2-4(b)是PCM的译码电路方框图，工作过

8、程同图2-4(a)相反，因此就不再讨论了。图2-4（a）A→D电路图2-4（b）D→A电路图2-4A/D及D/A电路框图2.本实验系统编译码器电路的设计我们所使用的编译码器是把编译码电路和各种滤波器集成在一个芯片上，它的框图见图2－5所示。该器件为TP3067。图2-6是它的管脚排列图。具体的同学们可以通过网络查阅该芯片的PDF。图2-5TP3067逻辑方框图3.引脚符号符号功能VPO+接收功率放大器的同相输出...GNDA模拟地，所有信号均以该引脚为参考点VPO-接