文档介绍：实验四CVSD编译码实验
1、实验目的
1、了解语音信号△M编译码的工作原理
2、验证CVSD编码原理
3、了解CVSD专用大规模集成电路的工作原理，外围电路和一般使用方法。
4、熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法
2、实验仪器
JH5001(Ⅲ)通信原理基础实验箱
函数信号发生器
双踪示波器
3、实验原理
△M编译码原理
预测编码，就是根据过去的信号样值预测下一个样值，并仅把预测值与当前的样值之差（预测误差）加以量化、编码之后再进行传输的方式。其中，△M增量调制，预测编码中最简单的一种，它是将信号瞬时值与前一个取样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不对差值的大小进行编码。它具有一定的局限性。如果信号的瞬时斜率变化比较大，那么将很容易出现过载。所以又提出了自适应增量编码调制，它可以根据差值的大小自适应的调整量化阶，从而避免过载，尽可能的实现对信号的跟踪。

U802A
放大器
U801
CVSD编码器
U901
CVSD译码器
U902A
放大器
来自接口模块1
到接口模块2
来自解调器
到调制器
CVSD编译码模块将接口模块1中的模拟信号进行CVSD编码，调制之后经过信道传输，由CVSD译码器收到码元信号并将其译码，转换成模拟信号送至接口模块2输出。电路组成框图如下：
CVSD编码器
CVSD编码器即CVSD发送模块，将模拟信号进行CVSD编码，转换为数字信号在信道上进行传输。它主要由编码芯片U801(MC34115)、缓冲放大器U802A、本地译码器、音节滤波器和非线性网络组成。
在该模块中，各测试点定义如下：
TP801：CVSD编码模拟信号输入。开关K801可以选择正常的发送话音信号还是测试信号。TP801为测试信号输入。
TP802：本地译码器输出（单积分网络）
TP803：本地译码器输出（双积分网络），是本地恢复的原始模拟信号（近似值），该信号还要与输入信号进行比较。
TP804：编码一致性检测输出。在TP804上可以观测到连码一致性脉冲信号，R813,R814,C807构成音节滤波器，用于对连码一致性脉冲进行平滑，实现斜率连续可变的自适应增量调制。
TP805：编码输入时钟（32KHz）
TP806：CVSD编码数据输出（32Kbps）
TP807：量化阶距调整
TP808：非线性电路输出。非线性网络由U802B、D801、D802和周围电阻组成，使在大信号输入时，量化阶自适应的增加，提高CVSD编码器的动态范围。
CVSD译码器
CVSD译码模块将信号上收到的码字信号进行CVSD译码处理，还原出模拟信号。它主要由U901(MC34115)、U902(TL082)、音节滤波器和非线性网络组成。本地译码器、音节滤波器和非线性网络的组成与编码器相同，其功能可参见编码器。
在该模块中，各测试点定义如下：
TP901：译码数据输入（32Kbps）
TP902：译码输入时钟（32KHz）
TP903：译码一致性检测输出
TP904：译码器输出
TP905：CVSD译码模拟信号输出
4、实验过程
CVSD编码器
发送时钟和CVSD编码数据测量
将输入信号调整为test输入，并用示波器产生一个频率为1000hz、电平为2VPP的正弦波测试信号送入输入端。用示波器观测输入信号TP801和编码输出数据信号TP806的波形。如下图所示：
观察输出数据与输入信号的对应关系，可以得出如下定性的结论：当输入信号连续增加时，输出为1，当输出为3个连1后，系统内部会调整量化电平，这时输出就会出现一个低电平，但随后可能还会连续出现若干个高电平与一个低电平的情况，这说明量化阶电平在根据输入信号的斜率不断的调整。当信号出现负斜率时也是如此，不再赘述。
将测试信号频率固定在1000hz，调整测试信号电平，观察编码输出连码数据输入信号电平变化的对应关系：：
可以看出，在信号负斜率处，最大出现了188us也就是6个28us（对应于32KHZ），说明此处出现了6个连续的低电平。分析原因为信号下降的斜率过大，以至于量化阶电平调整了一次（此处为增大量化阶电平）之后测试信号仍然大于信号值，所以不断的输出负电平。通过不断的增加输入信号幅值，可以看出连码的位数逐渐增加。
将测试信号电平固定在2VPP，调整测试信号频率，观察编码输出连码数据随输入信号频率变化的对应关系。可以猜想，频率越高，单位时间内信号变化的斜率越大，出现连码的可能性就越大。用示波器观测对应波形如下所示：
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