2、PCM编译码器简介 3、实验模块中的时钟部分 4、PCM编码部分 5、PCM译码部分 6、本PCM实验电路工作原理及测试 返回
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1、PCM编译码原理

脉冲调制通信就是把一个时间连续、取值 连续的模拟信号变换成时间离散、取值离 散的数字信号后在信道中进行传输。而脉 冲编码调制就是对模拟信号先进行抽样后， 再对样值的幅度进行量化、编码的过程。
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（1）抽样
所谓抽样，就是对模拟信号进行带宽2倍以 上的频率进行周期性扫描，从而把时间上 连续的信号变成时间上离散的信号。该模 拟信号经过抽样后还应当包括原信号中所 有信息，也就是说能无失真地恢复原模拟 信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理 确定的。在该实验中，一路电话信号的
抽样定理的全过程用Flash演示 下一页
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的数据将被时钟控制。逐次比较型译码器原 理图
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6、本PCM实验电路工作原理及测试 （1）单路的发、收PCM构成原理如图4所 示。话音信号先经防混叠低通滤波器，得 到限带信号(300～3400Hz) ，进行脉冲抽 样，变成8KHz的重复频率的抽样信号，然 后将幅度连续的PAM信号用“四舍五入”的 办法量化为有限个幅度取值的信号，再经 编码，转换成二进制码。对于电话，CCITT 规定抽样率为8KHz，每抽样值编8位码，即 共有2的8次方 ＝256个量化值，因而每话 路PCM编码后的标准数码率是64Kbit/s。
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二、实验内容



1、观察与测量时钟和同步信源的频率、相 位关系； 2、将同步信号源2KHz信号改变不同的输出 幅度观察PCM发码端子的变化； 3、发端编码送入译码器，译码后观察输出 2KHz正弦信号进行比较； 4、对系统的动态范围、信噪比特性和频率 特性等性能进行测试；
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5、进行PCM全双工数字基带系统通话实验 且主观判定语音质量； 6、将编码器与信源模块的分路器连接，将 译码器与终端模块的分路器连接，实现两路 PCM数字信号的合路与分路；（选作）
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段落码
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1 1
0
0 1
0 1 0
1
0 0
1
0
图3 段落码与各段关系
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表1A 段 落 码
段落 序号
8 7 6 5 4 3 2 1
段
M2 1 1 1 1 0 0 0 0
落
M3 1 1 0 0 1 1 0 0
码
M4 1 0 1 0 1 0 1 0
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表1B 段 内 码
电平 序号 段 内 码
M5 M6 M7 M8 1





与译码是极为方便的。 段落码与各段的关系如图3所示 A律的编译码表分别列于: 表1A 表1B 表1C
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这部分主要是编译码表，我们以实际例子 结合编译码表来理解。 例:设输入信号抽样值为+1270个量化单位 求编码器输出码组。 （1）极性为正故确定极性码为1。 （2）段落码确定 结合段落码与各段的关系图，A律的编译码 表1C ，1A确定段落码。由于1024 ＜ 1270 ＜2048由表C知道位于第8段，再由表A知道 段落码为111。

（3）编码
所谓编码，就是用一组二进制码组来表示 每一个有电平的量化值。然而，实际上量 化是在编码过程中同时完成的，故编码过 程也称为模／数变换，可记作A/D。由此可 见，脉冲编码调制方式是一种传递模拟信 号的数字通信方式。 我国采用的A律体制折线近似压扩特性的特 点是：各段落间量阶关系都是2的倍数，在 段落内均匀分层量化，即等间隔16个分层。 这些对于用数字电路实现非线性编码 下一页
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2 1 0
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表1C A律13折线幅度码与其对应电平
量化段 信 号 i=1~8 8 7 6 5 4 3 2 1 电平范围 （△） 段落码 M M M 2 3 4 1024~2048 1 512~1024 256~512 128~256 64~128 32~64 16~32 0~16 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 段落起 始电平 I（△） 1024 512 256 128 64 32 16 0 量化间 段内码对应权值 隔 △ （△） （△） M5 M6 M7 M8 64 32 16 8 4 2 1 1 512 256 128 64 256 128 128 64 32 16 8 4 64 32 16 8 4 2 64 32 16 8 4 2 1 32 16 8 4 2 1 1
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（3）确定段内码 1024+8×64=1536＞1270，故C5=0，应 位于0-7量化间隔。 1024+4×64=1280 ＞ 1270，故C6=0，应 位于0-3量化间隔。 1024+2×64=1152<1270, 故C7=1，应位 于2-3量化间隔。 1024+3×64=1216<1270,故C8=1.输入信 号处于第3量化间隔。 由表1B知道段内码为0011这样我们就可以 知道编出的8位码为11110011
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2、PCM编译码器简介
本实验PCM编译码器采用了TP3067专用大 规模集成电路，它是CMOS工艺制造的单片 PCM A/u律编译码器．片内带有输入输出话路 滤波器． PCM编译码系统 由哪些部分构成？ 各部分的作用是 什么？
思考
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3、实验模块中的时钟部分
分为内部时钟和外部时钟： 内部时钟由晶振4096KHz经分频得到2048KHz （主时钟）、1024KHz（位时钟）、256KHz（位时 钟）、64KHz（位时钟）、8KHz（帧同步信号）， 编译码器PCMA，PCMB分别有主时钟、位时钟、帧 同步信号、内外时钟开关。当开关打到外时钟可以与 信源模块、终端模块相连组成多路数字信号合路与分 路。 在实际的通信系统 时钟信号 中，收端译码部分 的定时怎样获得？ EWB演示
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议非均匀量化的实现方法通常有两种：一种是 北美和日本的15段折线近似的u律(u=255)压 扩；另一种是欧洲和我国所采用以13段折线 近似的A律(A=87.56) 压扩。 μ律和A律对数压缩特性如图1所示 。 A律压扩的13折线分段方法如图2所示 。Y轴 被均匀分为8段，每段又均分为16份，每份表 示一个量化级，则Y轴一共有16×8＝128个量 化级。X轴的划分与Y轴不同，它用不均匀分 段的方法以达到非均匀量化的目的，划分规律 是每次按被分段长的二分之一来进行分段。





（7） 在非均匀量化时，为什么要进行压缩 和扩张？ （8）什么是A律压缩？什么是U律压缩？ （9） A律13折线与U律15折线相比，各有 什么特点？ （10）什么脉冲编码调制？举例说明脉冲 编码调制的原理。 （11）什么是折叠二进制码？折叠二进制 码有什么特点？ 返回
四、实验仪器和设备




比低、干扰大，而话音强时的信噪比高、 干扰小的反常情况。即会造成大信号时信 噪比有余而小信号时信噪比不足的缺点。 非均匀量化是根据信号的不同区间来确定 量化间隔的量化方法。非均匀量化的具体 办法是压缩、扩张法，即在发送端对抽样 信号先进行压缩处理再均匀量化，他是为 了解决均匀量化时小信号固定均匀选取量 化间隔的非线性量化方法，即量化特性在 小信号时分层密、量化间隔小，而在大信 号时分层疏，量化间隔大。根据CC1TT的建
思考
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4、PCM编码部分
本实验采用了集成电路TP3067实现编码功 能。发送部件的输入端为一运算放大器，并 配有两个调整增益的外接电阻。在低噪声和 宽频带条件下，整个音频通带内的增益可达 20dB以上。该运算放大器驱动一个增益为1 的滤波器（由RC有源前置滤波器组成），后 面跟随一个时钟频率为256KHz的8阶开关电 容带通滤波器。该滤波器的输出直接驱动编 码器的抽样保持电路。在制造中配入一个精 密电压基准，以便提供额定峰值为2.5V的输




1、四路直流稳压源 一台 2、双踪示波器 一台 3、频率计 一台 4、失真度测量仪 一台（可选用） 5、音频信号发生器 一台 6、信源模块 一块 7、终端模块 一块 8、PCM编译码及全双工数字基带通信系统 实验模块 一块 返回
五、实验原理


1、PCM编译码原理
（1）抽样 （2）量化 （3）编码
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x(n) ln[1 u ] X max y (n) X max sign[ x(n)] ln(1 u )
y (n) X max y ( n)
1 ln(A( x(n) / X max 1 ln A signx(n)
signx(n)
1 x ( n) 1 A X max 0 x ( n) X max 1 A
A x ( n) 1 ln A
图1 对数压缩特性
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6/8△ 5/8△ 4/8△ 3/8△ 2/8△ -△ -1/2△ - -1/4△ 1/8△ -1/8△ -2/8△ -3/8△ -4/8△ -5/8△ -6/8△ -7/8△ 1/4△ 1/2△ △
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图2 13折线分段方法
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PCM编译码及全双工数 字基带通信系统实验
实验目的
实验内容 实验预习要求
实验仪器和设备
实验原理 实验步骤 实验报告要求
一、实验目的