时分复用及帧同步.pdf

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1、时分复用及帧同步2.1.1时分复用/解复用（TDM）实验一、实验目的1.掌握时分多路复用的概念2.了解本实验中时分复用的组成结构二、实验仪器1.RZ9681实验平台2.实验模块：主控模块基带数据产生与码型变换-A2信源编码与时分复用模块-A3信源译码与时分解复用模块-A63.100M双通道示波器4.信号连接线5.PC机（二次开发）三、实验原理时分复用是将整个信道传输信息的时间划分成不同时隙，利用不同的时隙来传输不同信号，以扩大传输容量和提高传输效率。3.1数字复接数字复接技术是把两个或两个以上的低速信号按照时分复用的方式合并成一个

2、高速信号。按帧复接是指将每一路并行数据的每一帧按照信道的顺序循环逐一排列，得到一路的串行数据。按照按帧复接的方式，每次复接一路信号的一帧数据，因此复接时不会破坏原来各个帧的自身内部的顺序，有利于交换。准同步复接指各并行信道使用各自的时钟，但各支路的时钟被限制在一定的容差范围内。这种复接方式在复接前必须将各支路的码速都调整到统一的规定值后才能复接。在这种复接方式中需要进行码速调整。本实验中数字复接系统方框图，如下图所示：发定时同收定时步3P96P8PCMPCM8bit调复分恢8bitCVSDCVSD整接接复图1时分复用解复用方框图本实验中同

3、步复接的帧结构如下图所示：帧头PCM8bitCVSD01111110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx125us一帧4路数据图2时分复用帧结构在本实验中，一帧分为四个时隙，第一个时隙传输一个8bit的帧头，用于同步以及确定每一帧的起始点；第二个时隙传输PCM的8bit的量化信号，第四个时隙传输CVSD的量化信号，但由于采样值不是固定的，因此每一帧传送的PCM和CVSD的信号都是不同的；第三个时隙传输一个8bit的自定的数据，可以通过解复用模块A6的8个LED的亮灭来观察。一帧高速串行数据的传输速率为256???，由于在一帧中

4、有4个时隙，因此每一路低速并行数据的传输速率为256???÷4=64???。3.2数字分接（解复用）数字分解是指将一路高速串行输入信号按照一定的顺序，将复接信号分离出多路低速并行同步输出信号。一般情况下，帧同步提取有时会出现漏同步和假同步现象。四、实验框图及测量点说明4.1实验框图说明图3时分复用原理框图框图说明：本实验中需要用到以下功能单元：由信源编码与复用模块（A3）完成时分复用功能；由信源译码与解复用模块（A6）完成解复用功能。时分复用时接入四路信号，分别是帧头、PCM、8bit设置数据、CVSD数据，PCM和CVSD是信源编码数据

5、，由模块A3的处理器和FPGA分别对3P1和3P2输入的数据完成模数转换、PCM和CVSD编码，之后由FPGA同时将帧头、PCM数据、8位设置数据、CVSD数据进行时分复用；在图中，3P1和3P2均连接了DDS1，但实际使用时，两个编码输入端可以分别接入不同的模拟信号，如P02的电话语音信号。时分解复用由模块A6完成，A6模块中的FPGA主要完成位同步、帧同步、数据分接、信源译码等，信源译码后的数据直接转化成模拟信号在6P2输出PCM译码数据，在6P4输出CVSD数据。4.2各模块测量点说明（1）信源编码与复用模块-A33P1：PCM编

6、码模拟信号输入3P2：CVSD编码模拟信号输入3P7：复用帧同步输出3P8：复用数据时钟输出，速率256K3P9：复用数据输出（2）信源译码与解复用模块-A66P8：解复据输入6P4：CVSD译码输出（模拟）6P2：PCM译码输出（模拟）6P6：帧同步脉冲输出五、实验内容及步骤5.1时分复接观测（1）同步帧脉冲及复接时钟观测图4同步帧脉冲及复接时钟观测（1）图5同步帧脉冲及复接时钟观测（2）图6同步帧脉冲及复接时钟观测（3）由图4，通过示波器的Cursor功能，可以读出帧脉冲宽度为4??；图5我们看出复接后的时钟速率为25

7、6???；通过图6可以数出一帧数据中大约有32个复接时钟脉冲。（2）复接后帧头观测用示波器一个通道测3TP7帧脉冲，并作同步；另一个通道测3TP9，观测帧头数据，分析帧头的起始位置；单击复接模块“帧头”按钮，尝试改变帧头数据，观察帧头起始位置和帧同步的关系。可以尝试修改一些比较特殊的帧头，例如：“01111110（0x7E）”，“11100100（7巴克码+1bit0）”。01111110图7复用数据输出（帧头“01111110”，8bit“00011101”）11100010000011101图8复用数据输出（帧头“11100100”，

8、8bit“00011101”）上图7，8红框中框出了8bit的帧头。（3）复接后8bit数据观测用示波器一个通道测3TP7帧脉冲，并作同步；另一个通道测3TP9，观察复用信道时隙关系，并根据实