实验二十三-时分复用与解复用实验

实验二十三时分复用与解复用实验实验项目一256K时分复用帧信号观测（1）帧同步码观测：用示波器连接复用输出，观测帧头的巴克码。（2）帧内PN序列信号观测：用示波器接复用输出，利用储存功能观测3个周期中的第一时隙的信号。思考题：PN15序列的数据是如何分配到复用新号中的？由于本次实验中用到的PN序列为PN15，并且根据分时服用的原理分析可知，当模拟传送时，一名用户数据信息的一帧为一个周期是按照复用划分的时隙来规定的，再逐次将8位数据插进每个帧相同的时隙处。因此，在实验中，当检测到帧同步信号的帧头时，便插入了第一帧的数据，在第二次检测到时则插入第二帧的数据，依次下去这样就将信号分配到复用信号中，从而达到了提高信道的利用率的目的了。与观测实验出现的码元对比可知，该巴克码所包含的信息为01110010。根据巴克码的原理可知，这串码即为帧头的观测码。实验项目二256K时分复用及解复用（1）帧内PCM编码信号观测：将PCM信号输入DIN2，观测PCM数据。以帧同步为触发分别观测PCM编码数据和复用输出的数据。思考题：PCM数据是如何分配到复用信号中去的？因为时分复用将各路输入变为并行数据是以时间来作为信号分割的参量，这之后再按照给端口数据所在的时隙完成帧的拼接，形成一个完整的数据帧。但是在本实验中，PCM传输的数据输入到了DIN2中，因此数据被插入到了复用信号的第二个时隙中，与其它三个时隙拼接为一帧，就实现了PCM信号分配到复用信号中。图中为PCM编码输入和复用输出的波形。分析图中的波形，对比复用输入信号和复用输出信号可知，复用输出信号有两帧的延时，并且它的第零时隙为帧头的巴克码。观察图中波形可发现，第一时隙是没有数据的，而第二时隙有了数据的存放，也就是说PCM复用编码时被插在了一帧的第二时隙中。在解复用的的时候先寻找巴克码，再依照每一帧的数据存放的相应的时隙进行了解复用，之后再拼接起来，就实现了PCM的数据恢复。（2）解复用帧同步信号观测：PCM对正弦波进行编译码。观测复用输出与FSOUT，观测帧同步上跳沿与帧同步信号的时序关系。（3）解复用PCM信号观测：对比观测复用前与解复用后的PCM序列；对比观测PCM编译码前后的正弦波信号。复用前与解复用后的PCM序列PCM编译码前后（4）将信号源换成耳麦的音频输出，感受语音效果：实验项目三2M时分复用及解复用观察波形可以发现，在帧同步上升沿到来后，延时了大约一个码元。根据波形对比可发现解复用后的PCM序列与解复用前的PCM序列延迟了大约四个码元。观察编译后的PCM发现在相位上有延迟，且幅度在峰值有一些失真。按照实验书的要求将连线做相应的修改：将21号模块的话筒输出连接到音频输入，再将音频输出接到耳机输入。插上耳机后对着麦克风说话，可发现传播的语音信号十分清晰，说明所用的电路干扰少，辨析度高。（1）以帧同步信号作为触发，用示波器观测2048M复用输出信号。改变7号模块的拨码开关S1，观测复用输出中信号变化情况。图中分别为S1处于00000000、00000001、00000011、00000111、00001001和10101010时的波形。观察上述波形可以发现，改变开关S1复用信号就会有相应的变化。结合时分复用的原理可知，在2M时分复用和解复用的时候，复用帧结构为：开头即第零时隙为巴克码，第一、二、三、四时隙存放了4个用户的数据，第五时隙为S1拨码开关的数据。所以，改变开关S1的值，在第五时隙的波形就会有相应的变化。（2）在主控菜单中选择“第5时隙加”和“第5时隙减”，观测拨码开关S1对应数据在复用输出信号中的所在帧位置变化情况。（3）用示波器对比观测信号源A-OUT和21号模块音频输出，观测信号的恢复情况。根据实验波形中对信号源信号的恢复情况可知，恢复的音频输出在相位上有将近有180°的延时。仔细观察恢复出的音频信号，发现信号在峰值处并不是严格的正弦波，这可能是由于实验中的噪声干扰或者是线路的一定损耗造成的。由波形可以发现，在第五时隙时加拨码开关所改变的信号位于第五时隙处，第五时隙减时则会在第四时隙出现信号。