2023年通信與網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

清華大學(xué)電子工程系《通信與網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一PＣM編解碼實(shí)驗(yàn)人員班級(jí):無(wú)46姓名：侯云鐘學(xué)號(hào)：同組人員班級(jí)：無(wú)4６姓名：潘奕飛學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間２023年１1月24日實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)了解語(yǔ)音信號(hào)脈沖編碼調(diào)制（ＰCM）編譯碼的工作原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程?2)驗(yàn)證PCM編譯碼原理?３）初步了解PCM專用大規(guī)模集成電路的工作原理和應(yīng)用

4)了解語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字化技術(shù)的重要指標(biāo),學(xué)習(xí)并掌握相應(yīng)的測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1)觀測(cè)測(cè)量PＣM調(diào)制解調(diào)的各種時(shí)隙信號(hào)

2)觀測(cè)編譯碼波形

3）描繪PＣM量化曲線實(shí)驗(yàn)原理PCM實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖其中FPＧA芯片重要功能為控制ＤDS產(chǎn)生一個(gè)正弦信號(hào)讓ＰCM進(jìn)行抽樣和編碼,并且作為傳輸中介讓編碼后的PCＭ信號(hào)轉(zhuǎn)送到PCM解碼接口,其中虛線框?yàn)镻CM編解碼芯片TＰ307０的功能范圍，我們通過(guò)兩路示波器觀測(cè)原始信號(hào)和通過(guò)編解碼后的信號(hào),驗(yàn)證PＣM傳輸系統(tǒng)是否正常工作。PCM為典型的非線性編碼模型，目前國(guó)際上根據(jù)IＴU-T的建議一般以13段折線近似的A律和15段折線近似的μ律作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，A律重要用于歐洲和中國(guó),μ律用于美國(guó)和日本。本次實(shí)驗(yàn)采用的PCＭ編譯碼芯片為TP3070,可同時(shí)支持A律、μ律編碼(本次實(shí)驗(yàn)采用的編碼格式為A律自然碼格式),具有輸入、輸出幅度可調(diào)、標(biāo)準(zhǔn)串行命令輸入等功能,TＰ３070的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下所示:結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)流程運(yùn)用PCM實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電路連接，實(shí)現(xiàn)運(yùn)用PCＭ編解碼的整個(gè)過(guò)程，DDS信號(hào)發(fā)生芯片在單片機(jī)設(shè)定的頻率下產(chǎn)生一個(gè)正弦波信號(hào)，由管腳ＩＯＵTB_ＳＯURCＥ(管腳28VFXＩ)輸入PＣM芯片，PCM芯片編碼后產(chǎn)生二進(jìn)制碼流由DＸ0/1輸出進(jìn)入ＦPＧＡ芯片，ＦPGA內(nèi)部將其和輸出DR相連,即碼流又將流回PCM芯片的碼流輸入端DR０／1，將PCM芯片的輸入、輸出采樣信號(hào)同步后即可在端口VFRO解碼得到恢復(fù)信號(hào)。我們先通過(guò)單片機(jī)在根目錄中進(jìn)入PCMＳｅt，在PCMSwitcｈ中將PCM控制置于OＮ狀態(tài),然后在PＣM頻率選擇中任意選擇一個(gè)頻率，再退出至根目錄,進(jìn)入DigitａlRheostate，調(diào)整SigｎaｌAＭＰcoｎtrol從０0至32逐漸變大（事實(shí)上是在調(diào)整一個(gè)數(shù)控電位器來(lái)控制ＰCM芯片的輸入幅度)，同時(shí)可以在ＰCMＡnaｌogin端口上檢測(cè)到同時(shí)增大的輸入電壓,并在第二排LED燈上看到PCM芯片按照A律自然碼編碼的結(jié)果,記錄下兩者的變化關(guān)系,制成圖表即可。原始數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)登記表格:?

數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)整理:AMP標(biāo)度PCＭ編碼實(shí)際Vpp歸一化ＰCM0１0０01００010０.０6２5110101１11８6０.３6718８21011１10114８0.47６5６33１1０0０1０12120.539０634１１00１1002７00.5937５511010０0１３３５0.63281３61１0101013900.66４０６371101１000４500.68758１１０1101151００.71０93８9110111115７８0.74２1881０11１00001６４５０.75７８1311１11０001070７0.７6５6２５1２111001007470.78１2５13１１１001１0818０.79６８7514111００111890０.804６88151110100１9430.8２０31316１１１01011１0０80.835９３81７111011０１１0570．851563１81110１1１０11３00．８59３75１91111０00０119５0．８75201１1100011２6５０.8８２８13211１１10010133０0.89062５２２1１1100101３9８０.890６25231１11０0111４64０.898438２41１11０100154１0.906２52511１１010116０40.914063２6１1１１01１016５0０．９2１87５2７1１１１０1１０17300.９21８7528111１011０１8０00．921８7５2911110１1118８４0.９296８８301111０1１11９570.９2９６883１１1１1０11１２0230.9２96883２1111０11120２３0.92９6８8?思考題我們可以根據(jù)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)來(lái)繪制１3段折線圖。2.由收發(fā)濾波器，編碼器,譯碼器等結(jié)構(gòu)組成。濾波器的作用是濾掉不必要的頻率成分,減少噪聲干擾；編碼器的任務(wù)是根據(jù)輸入的樣值得到相應(yīng)的8位二進(jìn)制代碼；譯碼