脉冲编码调制与解调实验报告.doc

实验课程名称 现代通信原理
专 业 班 级 13级通信工程本科班
学 生 姓 名 陈 勇
学 号 134090201048
指 导 教 师 曹老师

2015至2016学年第1学期第14至15周

《脉冲编码调制与解调实验（PCM）》实验报告
2015至2016学年第一学期
姓 名
陈勇
系 别
计科系
实验地点
综合楼401教室
学 号
134090201048
年级、班
13级通信工程
本科班
实验时间
2015年11月7日
实验项目
脉冲编码调制与解调实验（PCM）
一、 实验目的
1、掌握抽样信号的量化原理。
2、掌握脉冲编码调制的基本原理。
3、了解PCM系统中噪声的影响。
二、实验内容
脉冲编码调制与解调实验（PCM）
三、实验仪器
1.信号源模块
2.模拟信号数字化模块
3.20M双踪示波器
4.带话筒立体机耳机
四、实验原理
1.PCM原理框图如下图所示：

2.上图中，信号源模块提供音频范围内模拟信号及时钟信号，包括工作时钟2048K、位同步时钟64K、帧同步时钟8K，送模拟信号数字化模块，经抽样保持、量化、编码过程，产生64K码速率的PCM编码信号。
3.译码部分同样将PCM编码与各时钟信号送入，经译码、低通滤波器，还原出模拟信号。
五、实验步骤
1、将模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）
3、PCM编码
（1）信号源模块“2K正弦基波”幅度调节至3V左右。
（2）实验连线如下：
信号源模块 模拟信号数字化模块（模块左下方PCM编解码）
2K正弦基波—————S－IN
2048K———————2048K－IN
64 K————————CLK－IN
8K————————FRAM－IN
（3）以“FRAM-IN”信号为内触发源，示波器双踪观测“FRAM-IN”、“PCM-OUT”测试点波形,PCM编码能够稳定观测，且每四帧编码为一个周期。
说明：帧信号对应的4位PCM编码的第一位码，是上一帧8位PCM编码的第8位，可能出现半位为0，半位为1的情况，这是由使用的PCM编译码芯片的工作时序决定。
（4）以“S-IN”信号为内触发源，示波器双踪观测“S-IN”、“PCM-OUT”测试点波形，PCM编码能够稳定观测，每一周期正弦波对应4帧共32位PCM编码，且32位一循环，码速率为64K。
（5）改变输入模拟信号“S－IN”，重复上述实验步骤。
4、PCM译码
（1）以上模块设置和连线均不变，增加连线如下：
模拟信号数字化模块内连线（模块左下方PCM编解码）
2048K－IN—————— J2048K－IN
PCM－OUT——————JPCM－IN
CLK－IN —————— JCLK－IN
FRAM－IN——————JFRAM－IN
（2）示波器观测“JPCM-OUT”测试点波形，为还原的正弦波，且幅度相当。
5、模拟语音信号PCM编译码
用信号源模块模拟语音信源输出的“T－OUT”话音信号代替2K正弦信号输入模拟信号数字化模块中，还原的“解调输出”信号送回信号源模拟语音信源“R－IN”测试点，耳机接收话筒语音信号，完成模拟语音信号PCM编译码的整个过程。
六、实验过程部分波形图如下：

四、实验结果（反思）
这次实验，通过动手体验脉冲编码调制的过程，我对PCM编译码的工作原理有了深入的认识，学会了对PCM编译码系统的性能进行测试，如动态范围、信噪比特性。实验过程中，我们也遇到过一些麻烦，一开始我和组员观察测试点（2）的时候，示波器总是不能完整地显示（2）的波形，我们把示波器调来调去就是不行，然后我们换了一台仪器，还是同样的情况，我们总觉得是PCM板有问题，因为电路连线很简单，而且我们用万用表检查了几遍都没问题，最后我们只好请教老师，老师动了动示波器的几个旋钮测试点（2）波形就出来了。这让我们很惭愧，做了这么多的实验，连示波器的简单调节都没学会。通过这个小插曲，我发现我在试验中解决问题的能力有待提高，对仪器的熟练度也有待练习。实验中出现的其他问题也不少，我们都一一地解决，完成了实验。总之，这次实验使我明白，实验不能只是按照实验指导一步步地死磕，遇到问题不能依赖老师，要动脑子，想办法，这样才能是自己提高。
实验完成情况：完成 基本完成 未完成

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