PAM编译码实验

1实验一PAM编译码实验实验步骤：准备工作：将交换模块内的抽样时钟模式开关KQ02设置在NH位置（右端），将测试信号选择开关KO01设置在外部测试信号输入2_3位置（右端）。1.近似理想抽样脉冲序列测量（1）首先将输入信号选择开关K701设置在T（测试状态）位置，将低通滤波器选择开关K702设置在F（滤波位置），为便于观测，调整函数信号发生器正弦波输出频率为200～1000Hz、输出电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。（2）用示波器同时观测正弦波输入信号（J005）和抽样脉冲序列信号（TP703），观测时以TP703做同步。调整示波器同步电平和微调调整函数信号发生器输出频率，使抽样序列与输入测试信号基本同步。测量抽样脉冲序列信号与正弦波输入信号的对应关系。我们小组选的输出频率为500Hz，上面的波形是抽样脉冲序列信号（TP703），下面的是正弦波输入信号（J005）。波形如下：2.理想抽样重建信号观测TP704为重建信号输出测试点。保持测试信号不变，用示波器同时观测重建信号输出测试点和正弦波输入信号，观测时以J005输入信号做同步。波形如下(上面的是J005，下面的是TP704)：23.平顶抽样脉冲序列测量将交换模块内的抽样时钟模式开关KQ02设置在H位置（左端）。方法同1测量，请同学自拟测量方案。记录测量波形，与理想抽样测量结果做比较。波形如下：与理想抽样测量结果比较发现：两者虽然抽样方式不一样，显示的波形不一样，但是其大体轮廓还是很类似的。4.平顶抽样重建信号观测将交换模块内的抽样时钟模式开关KQ02设置在H位置（左端）。方法同2测量，请同学自拟测量方案。记录测量波形，与理想抽样测量结果对比分析平顶抽样的测试结果。波形如下：3与理想抽样测量结果对比发现：在输入信号波形相同的情况下，平顶抽样的重建信号的波形振幅要比理想抽样测量结果的振幅大。5.信号混迭观测（1）当输入信号频率高于4KHz（1/2抽样频率）时，重建信号将出现混迭效应。观测时，将跳线开关K702设置在NF（无输入滤波器）位置。调整函数信号发生器正弦波输出频率为6KHz～7KHz左右、电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。（2）用示波器观测重建信号输出波形。缓慢变化测试信号输出频率，注意观察输入信号与重建信号波形的变化是否对应一致。分析解释测量结果。我们把输入信号频率从1KHz起开始变化，步进为0.1kHz。先选取平顶抽样的重建信号观察，发现当频率增大到1.9kHz时开始出现混叠；而观察自然抽样的重建信号发现，当频率增大到1.7kHz时即出现混叠。由此可得出结论：平顶抽样的结果要比自然抽样的好。思考题：1、当fs＞2fh和fs＜2fh时，低通滤波器输出的波形是什么？总结一般规律。答：当fs＞2fh时，低通滤波器的输出波形和输入信号基本一致，而当fs＜2fh时，输出波形则会出现混叠，无法还原成原信号了。可得出一般结论：当fs＞2fh时，则抽样信号能还原成原信号，而当fs＜2fh时抽样重建信号则会出现混叠，不能无失真还原了。4实验二PCM编译码实验实验步骤：加电后，通过菜单选择“PCM”编码方式。此时，系统将U502设置为PCM模式。（一）PCM编码器1.输出时钟和帧同步时隙信号观测用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和输出时钟信号（TP503），观测时以TP504做同步。分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等）。波形如下：经测量发现，抽样时钟信号的上升沿和输出时钟的上升沿同步，下降沿也同步。抽样时钟信号的脉宽为32us，周期为126us，输出时钟的脉宽为2us，周期为4us。2.抽样时钟信号与PCM编码数据测量方法一：将跳线开关K501设置在T位置，KO01置于右端（外部信号输入）用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系。5方法二：将输入信号选择开关K501设置在T位置，将交换模块内测试信号选择开关KO01设置在内部测试信号1_2位置（左端）。此时由该模块产生一个3.2KHz的测试信号，送入PCM编码器。（1）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟的对应关系。（2）将发通道增益选择开关K502设置在T位置（右端），通过调整电位器W501改变发通道的信号电平。用示波器观测编码输出数据信号（TP502）随输入信号电平变化的关系。（二）PCM译码器将跳线开关K501设置在T（右端），K502设置在N，K504设置在LOOP位置（右端）。此时将PCM输出编码数据直接送入本地译码器，构成自环。用函数信号发生器产生一个频率为1004Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。1.PCM译码器输出模拟信号观测（1）用示波器同时观测解码器输出信号端口（TP506）和编码器输入信号端口（TP501），观测信号时以TP501做同步。定性的观测解码恢复出的模拟信号质量。波形如下：6（2）将测试信号频率固定在1004Hz，改变测试信号电平，定性的观测解码恢复出的模拟信号质量。观测信噪比随输入信号电平变化的相对关系。固定信号频率，改变测试信号电平，经观测发现，当把电平增大到4.5Vpp时出现失真。（3）将测试信号电平固定在2Vp-p，调整测试信号频率，定性的观测解码恢复出的模拟信号质量。观测信噪比与输入信号频率变化的相对关系。固定信号电平，改变信号频率，经观测发现，当频率增大到3.7kHz时，开始出现失真。思考题：1、对PCM和△M系统的系统性能进行比较，总结它们各自的特点。答：PCM和△M都是模拟信号数字化的基本方法,△M实际上是DPCM的一种特例。PCM系统的特点：多路信号统一编码，一般采用8位编码(语音信号).编码设备复杂，但质量较好。PCM系统一般用于大容量的干线通信。△M系统的特点：单路信号单用一个编码设备，设备简单，一般数码率比PCM的低，质量次于PCM。△M一般适用于小容量支线通信，话路增减方便灵活。在相同的信道传输速率下，对于量化信噪比，在传输速率低时，△M性能优越，在编码位数多、码率较高时，PCM性能优越。2、在通信系统中PCM接收端应如何获得接收输入时钟和接收帧同步时钟信号？7答：将接受信号进行处理提取载波信号，从而获得接收输入时钟。在实际通信当中PCM信号通常都是复接在帧信号中进行传输的。因此接收帧同步时钟信号的获取通过检测标志来实现。实验三ADPCM编译码实验实验步骤：加电后，通过菜单工作方式选择“ADPCM”编码方式。此时，系统将集成电路U502的工作参数设置为ADPCM模式。（一）ADPCM编码器1.输出时钟和抽样时钟信号观测用示波器同时观测帧同步时隙信号（TP504）和输出时钟信号（TP503），观测时以TP504做同步。分析和掌握ADPCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系。2.抽样时钟信号与ADPCM编码数据测量（1）用示波器同时观测帧同步时隙信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。分析和掌握ADPCM编码输出数据与抽样时钟信号、输出时钟的对应关系。8（2）将输入信号选择开关K501设置在T位置，将交换模块内测试信号选择开关K001设置在内部测试信号1_2位置（左端）。此时由该模块产生一个3.2KHz的测试信号，送入ADPCM编码器；将发通道增益选择开关K502设置在T位置（右端），通过调整电位器W501改变发通道的信号电平。用示波器观测编码输出数据信号（TP502）随输入信号电平变化的关系。没变化。思考：与PCM码字观测结果比较，为什么在ADPCM编码方式下，观测不到随电平变化有一个比较稳定的码字？（二）ADPCM译码器1.将跳线开关K501设置在T位置（右端）、K504设置在LOOP位置（右端）。此时将ADPCM输出编码数据直接送入本地译码器，构成自环。用函数信号发生器产生一个频率为1004Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。2.ADPCM译码器输出模拟信号观测（1）用示波器同时观测ADPCM译码器输出信号端口（TP506）和编码器输入信号端口（TP501），信号观测时以TP501做同步。定性的观测译码恢复出的模拟信号质量。9（2）将测试信号频率固定在1004Hz，改变测试信号电平，定性的观测译码恢复出的模拟信号质量。观测信噪比随输入信号电平变化的相对关系。（3）将测试信号电平固定在2Vp-p，调整测试信号频率，定性的观测译码恢复出的模拟信号质量。观测信噪比随输入信号频率变化的相对关系。思考题：1.根据测量结果，对ADPCM和PCM系统的输入/输出时钟信号、抽样时钟和数据信号的频率及速率进行比较。2.对ADPCM和PCM系统的系统性能进行比较