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文本内容:
实验一PCM编译码实验
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__的频谱特性
4、熟悉了解W681512
二、实验器材
1、主控__源模块、3号、21号模块各一块
2、双踪示波器一台
3、连接线若干
三、实验原理
1、实验原理框图图1-121号模块W681512芯片的PCM编译码实验图1-23号模块的PCM编译码实验图1-3A/μ律编码转换实验
2、实验框图说明图1-1中描述的是__源经过芯片W681512经行PCM编码和译码处理W681512的芯片工作主时钟为2048KHz,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1-2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__或正弦波__,经过抗混叠滤波(其作用是滤波
3.4kHz以外的频率,防止A/D转换时出现混叠的现象)抗混滤波后的__经A/D转换,然后做PCM编码,之后由于G.711协议规定A律的奇数位取反,μ律的所有位都取反因此,PCM编码后的数据需要经G.711协议的变换输出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1-3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μ转A律变换后,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W681512的幅频特性概述该项目是通过改变输入__频率,观测__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,按表格所示进行连线源端口目的端口连线说明__源A-OUT模块21TH5音频接口提供音频____源T1模块21TH1主时钟提供芯片工作主时钟__源CLK模块21TH11编码时钟提供编码时钟____源CLK模块21TH18译码时钟提供译码时钟____源FS模块21TH9编码帧同步提供编码帧同步____源FS模块21TH10译码帧同步提供译码帧同步__模块21TH8PCM编码输出模块21TH7PCM译码输入接入译码输入__
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__源使__A-OUT输出峰峰值为3V左右将模块21的开关S1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__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__FS为8KHz
4、实验操作及波形观测
(1)调节模拟__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__源频率从50Hz增加到4000Hz,用示波器接模块21的音频输出,观测__的幅频特性思考W681512PCM编解码器输出的PCM数据的速率是多少?在本次实验系统中,___要给W681512提供64KHz的时钟,改为其他时钟频率的时候,观察的时序有什么变化?实验项目二PCM编码规则验证概述该项目是通过改变输入__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
1、关电,按表格所示进行连线源端口目的端口连线说明__源A-OUT模块3TH5LPF-IN__送入前置滤波器模块3TH6LPF-OUT模块3TH13编码-编码输入提供音频____源CLK模块3TH9编码-时钟提供编码时钟____源FS模块3TH10编码-帧同步提供编码帧同步__模块3TH14编码-编码输出模块3TH19译码-输入接入译码输入____源CLK模块3TH15译码-时钟提供译码时钟____源FS模块3TH16译码-帧同步提供译码帧同步__
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__源使__A-OUT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__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__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100us将正弦波幅度最大处调节到示波器的正中间,记录波形注意,记录波形后不要调节示波器,因为正弦波的位置需要和编码输出的位置对应
(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
(3)再以FS为触发,观察并记录PCM编码的A律编码输出波形,填入下表中整个过程中,保持示波器设置不变
(4)再通过主控中的模块设置,把3号模块设置为【PCM编译码】→【μ律编码观测实验】,重复步骤
(1)
(2)
(3)将记录μ律编码相关波形,填入下表中A律波形μ律波形帧同步__编码输入__PCM量化输出__PCM编码输出__
(5)对比观测编码输入__和译码输出__思考1改变基带__幅度时,波形是否变化?改变时钟__频率时,波形是否发生变化?思考2当编码输入__的频率大于3400Hz或小于300Hz时,分析脉冲编码调制和解调波形实验项目三PCM编码时序观测概述该项目是从时序角度观测PCM编码输出波形
1、连线和主菜单设置同实验项目二
2、用示波器观测FS__与编码输出__,并记录二者对应的波形思考___实验时观察到的PCM编码__码型总是变化的?实验项目四PCM编码A/μ律转换实验概述该项目是对比观测A律PCM编码和μ律PCM编码的波形,从而了解二者区别与__
1、关电,按表格所示进行连线源端口目的端口连线说明__源A-out模块3TH5LPF-IN__送入前置滤波器模块3TH6LPF-OUT模块3TH13编码-编码输入送入PCM编码__源CLK模块3编码-时钟提供编码时钟____源FS模块3编码-帧同步提供编码帧同步__模块3编码输出模块3A/μ律--in接入编码输出__模块3A/μ--out模块21PCM译码输入将转换后的__送入译码单元__源CLK模块21译码时钟提供译码时钟____源FS模块21译码帧同步提供译码帧同步____源CLK模块21编码时钟提供W681512芯片PCM编译码功能所需的其他工作时钟__源FS模块21编码帧同步__源T1模块21主时钟
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【A转μ律转换实验】调节W1主控__源使__A-OUT输出峰峰值为3V左右将21号模块的开关S1拨至μ-LAW,即此时完成μ律译码
3、此时实验系统初始状态为设置音频输入__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__FS为8KHz
4、用示波器对比观测编码输出__与A/μ律转换之后的__,观察两者的区别,加以总结再对比观测原始__和恢复__
(1)输出和A/μ
(2)原始和恢复
5、设置主控菜单,选择【μ转A律转换实验】,并将21号模块对应设置成A律译码然后按上述步骤观测实验波形情况
(1)输出和转换
(2)原始和恢复
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程
2、根据实验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析实验现象(注意对应相位关系)
3、对实验思考题加以分析,做出回答。