文档介绍：Pcm编译码实验报告
学院:信息学院
姓名:靳家凯
专业:电科
学号:20141060259
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、熟悉了解W681512。
二、实验器材
1、主控&信号源模块、3号、21号模块
2、双踪示波器
3、连接线
三、实验原理
1、实验原理框图
图1 21号模块w68 1 5 1 2芯片的PCM编译码实验
图2 3号模块的PCM编译码实验
图3 ~µ律编码转换实验
2、实验框图说明
图1中描述的是信号源经过芯片W6815 12经行PcM编码和译码处理。 w681512的芯片工作主时钟为2o48KHz, 根据芯片功能可选择不同编码时钟进行编译码。在本实验的项目一中以编码时钟取64K为基础进行芯片的幅频特性测试实验。
图2中描述的是采用软件方式实现PcM编译码, 并展示中间变换的过程。 PcM编码过程是将音乐信号或正弦波信号, 经过抗混叠滤波(, 防止A/D转换时出现混叠的现象) 。抗混滤波后的信号经A/D转换,然后做PcM编码,, µ律的所有位都取反。因此, 。 PcM译码过程是
PcM编码逆向的过程,不再赘述。
A/µ律编码转换实验中,如实验框图3所示,当菜单选择为 A律转µ律实验时,使用3 号模块做 A律编码, A律编码经 A转µ律转换之后, 再送至21号模块进行µ律译码。同理, 当菜单选择为µ律转 A律实验时,则使用3号模块做µ律编码,经l,转A律变換后,再送入21号模块进行 A律译码。
四、实验步骤
实验项目一测试 w68l512的幅频特性
概述:该项目是通过改变输入信号频率,观测信号经 w681512编译码后的输出幅频特性, 了解芯片 w681512的相关性能。
1、关电,按图1所示进行连线。
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【A律编码观测实验】。调节 w1主控&信号源使信号 A_0UT输出峰峰值为3V左右。将模块21的开关 Sl 拨至“A-Law”, 即完成 A律PCM编译码。
3、此时实验系统初始状态为:设置音频输入信号为峰峰值3V,频率1KHz正弦波; PCM编码及译码时钟 CLK为64KHz方波;编码及译码帧同步信号 FS为8KHz。
4、实验操作及波形观测。
(1)调节模拟信号源输出波形为正弦波,输出频率为50Hz,用示波器观测A-out,设置A_out峰峰值为3V。
(2)将信号源频率从50Hz增加到4oooHz,用示波器接模块21的音频输出,观测信号的幅频特性。
实验项目二 PCM编码规则验证
概述:该项目是通过改变输入信号幅度或编码时钟,对比观测 A律 PcM编译码和µ律PcM编译码输入输出波形, 从而了解 PcM编码规则。
关电,按图2所示进行连线。
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【A律编码观测实验】。调节 w1主控&信号源使信号 A_0UT输出峰峰值为3v左右。
3、此时实验系统初始状态为:设置音频输入信号为峰峰值3V,频率1KHz正弦波, PcM
编码及译码时钟 cLK为64KHz;编码及译码帧同步信号FS为8KHz。
4、实验操作及波形观测。
(1)以 Fs为触发,观测编码输入波形。示波器的 DIV(扫描时间)档调节为1oOus。将正弦波幅度最大处调节到示波器的正中间, 记录波形。
(2)在保持示波器设置不变的情况下, 以 FS为触发观察 PCM量化输出,记录波形。
实验结果
图5 3K+1K输入波形和用于抽样方波波形对比
图6 译码输出和输入波形对比
图7 输入3K+1K信号频谱
图8 译码输出频谱
图9 编码输出频谱
图10 译码输出和编码输出波形
图11 译码输出和输入波形
图12 译码输出频谱
图13 输入波形频谱
图14 clk和fs波形对比
图15 编码输出和clk波形对比
图16 4KHz正弦输入波形和64KHz的clk波形
图17 抽样波形和编码输出波形对比
图18 clk波形与编码输出波形对比
思考题
PCM的速率是多少,ADPCM的速率又是多少?有何意义?今天VoIP采用什么样的信源编码(请查找资料)?
答:PCM的速率是64kbps,ADPCM的速率是32kbps,意义:ADPCM标准是一个代码转换系统,以实现64 kbps A律或μ律PCM速率与32 kbps速率之间的相互转换。现代通信应用中常见的信源编码方