通信原理實驗指導(dǎo)書new

1、RZ8641現(xiàn)代通信技術(shù)實驗說明書目 錄目 錄1前 言2撥碼器開關(guān)設(shè)置一覽表3第一章 通信原理多種信號的產(chǎn)生5實驗1-1 模擬信號源實驗5實驗1-2 CPLD可編程邏輯器件實驗9實驗1-3 接收濾波放大器實驗14第二章 終端編譯碼實驗17實驗2-1 抽樣定理及其應(yīng)用實驗17實驗2-2 脈沖編碼調(diào)制（PCM）及系統(tǒng)23實驗2-3 CVSD編譯碼系統(tǒng)實驗28第三章 二相數(shù)字調(diào)制解調(diào)實驗35實驗3-1 數(shù)字調(diào)制技術(shù)FSK調(diào)制35實驗2-2 數(shù)字調(diào)制技術(shù)PSK調(diào)制解調(diào)40實驗3-3 眼圖觀察測量實驗47第四章 通信系統(tǒng)綜合實驗52實驗4-1 AMI/HDB3編譯碼實驗52實驗4-2 時分復(fù)接/解復(fù)接系

2、統(tǒng)實驗56實驗4-3 通信信道虛擬誤碼儀測試實驗61實驗4-4 通信大系統(tǒng)測試實驗63實驗4-5 單臺實驗箱實現(xiàn)單工通信系統(tǒng)實驗66實驗4-6 兩臺實驗箱實現(xiàn)雙工通信系統(tǒng)實驗6872 前 言本通信原理實驗平臺由實驗平臺底板和實驗?zāi)K組成，根據(jù)教學大綱對通信原理課程性質(zhì)的定位，為廣大院校師生提供了良好的教學實驗條件。我們在多年積累的教學經(jīng)驗和學校使用反饋意見的基礎(chǔ)上，保留了前幾款實驗箱的特色實驗，擴展了實驗?zāi)K的功能，加強了模塊間的系統(tǒng)性實驗，大大增加了實驗內(nèi)容；同時為了配合實驗室設(shè)備管理，我們在各模塊電路板上加有有機玻璃保護罩。整個實驗平臺，突出體現(xiàn)理論知識的系統(tǒng)性和教學內(nèi)容的穩(wěn)定性，使學生能

3、夠掌握分析研究通信系統(tǒng)各種部件的基本方法，強調(diào)培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和研究、開發(fā)、創(chuàng)新的能力。本實驗平臺要求示波器最低配置為20M雙蹤模擬示波器，示波器的幅度檔一般設(shè)置在2V檔，探頭1X無衰減。測量時黑色的接地夾子應(yīng)先接地。一般情況下，本實驗平臺上元器件的標號都是按照模塊劃分的。如標號58TP01， “58TP01”中的“58”表示模塊的標號，即“XXX模塊”；“01”表示編號，“TP”表示常規(guī)測試點；“位:A”表示此模塊需要安置在底板的標號為“A”位置，合起來即表示 “XXX模塊”需安置在底板的標號為“A”位置，其中一個標號58TP01波形測量點（鍍銀測試針）。另外，如標號為58P01，即表示

4、一個信號輸入（輸出）連接點（銅質(zhì)鉚孔），如鉚孔邊的箭頭背離鉚孔，即表示是信號輸出連接點；如箭頭指向鉚孔，即表示信號輸入連接點。本實驗平臺中，所有通信信號都是通過鉚孔開放出來的，實驗時需在了解實驗結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用鉚孔連接線連接構(gòu)成所需實驗系統(tǒng)。進行鉚孔連接時，連接線接頭插入鉚孔后，輕輕旋轉(zhuǎn)一個小角度，接頭將和鉚孔鎖死；拔出時，回轉(zhuǎn)一個小角度即可輕松拔出，切勿使用莽力拉扯，以免插頭針斷在鉚孔中。實驗操作前，務(wù)必預(yù)習實驗內(nèi)容，在弄清楚實驗要求和各模塊功能的基礎(chǔ)上，進行實驗系統(tǒng)的連接構(gòu)建。電子元器件標號首字母的意思：TP表示信號波形測量點，P表示信號輸入輸出銅鉚孔，U表示芯片集成電路，R表示電阻，C表

5、示普通電容，E表示電解電容，J表示接插件，JZ表示晶振或晶體，K表示選擇開關(guān)等。撥碼器開關(guān)設(shè)置一覽表在本實驗平臺上，我們采用了紅色的撥碼器來設(shè)置各種實驗的參數(shù)。撥碼器的白色開關(guān)：往上，記為1；往下，記為0。一、“時鐘與基帶數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊”5位撥碼開關(guān)4SW02：S1：00000：4P01鉚孔，PN15 2K，15位m序列111101011001000S2：00001：4P01鉚孔，PN15 32K，15位m序列111101011001000S3：00010：4P01鉚孔，PN31 2K，511位m序列S4：00011：4P01鉚孔，PN31 32K，511位m序列S5：00100：CVSD，編碼

6、速率8K S6：00101：CVSD，編碼速率16K S7：00110：CVSD，編碼速率32K S8：00111：CVSD，編碼速率64K S9：01000：PCM，線路編碼速率64KS10：01001：PCM，線路編碼速率128K（或標準E1速率） S11：01010：接收濾波器中心頻率2.6K S12：01011：接收濾波器中心頻率5.2K S13：01100：接收濾波器中心頻率10.3KS14：01101：待用S15：01110：4SW01撥碼器設(shè)置數(shù)據(jù)（8bit數(shù)據(jù)）64KS16：01111：時分復(fù)用（4SW01撥碼器設(shè)置數(shù)據(jù)64K， PCM編碼64K、CVSD編碼64K、濾波器3.

7、4K）。下面是常見碼型變換的開關(guān)設(shè)置：S17：1X000：單極性歸零編碼S18：1X001：雙極性不歸零S19：1X010：雙極性歸零S20：1X011：CMIS21：1X100：曼徹斯特S22：1X101：密勒S23：1X110：PST注：1. 4P01為原始基帶數(shù)據(jù)。X=0時為4SW01撥碼器設(shè)置8bit數(shù)據(jù)，X=1時為15位m序列。4TP01為碼型變換后輸出數(shù)據(jù)。2.以上實驗設(shè)置的各參數(shù)可根據(jù)學校要求定制。二、“漢明、交織、循環(huán)編碼模塊”，“漢明、交織、循環(huán)傳輸模塊”，“漢明、交織、循環(huán)譯碼模塊”的撥碼開關(guān)設(shè)置：編碼：24SW01：0XXX外部輸入數(shù)據(jù)，64K 1XXX讀取SW02設(shè)置數(shù)

8、據(jù)，往上為1，往下為0 X001 漢明，可外部輸入數(shù)據(jù)。24SW02四位數(shù)有效 X010 交織，可外部輸入數(shù)據(jù)。24SW02四位數(shù)有效X111卷積，可外部輸入數(shù)據(jù)。24SW02四位數(shù)有效1100 循環(huán)，不可外部輸入數(shù)據(jù)。24SW02后三位數(shù)有效傳輸：23SW01：開關(guān)往上，原編碼數(shù)據(jù)取反；開關(guān)往下，原編碼數(shù)據(jù)不變譯碼：25SW01：開關(guān)設(shè)置與編碼端24SW01后三位設(shè)置同即可，第一位待用。三、“復(fù)接/解復(fù)接、同步技術(shù)模塊”的4位撥碼器開關(guān)39SW011.同步、再生和碼型轉(zhuǎn)換功能，數(shù)據(jù)從39P01輸入0001 2K時鐘提起。0010 32K DPSK時鐘提起、相對碼絕對碼轉(zhuǎn)換（對應(yīng)于“時鐘與基帶

9、數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊”中生成的絕對碼4P01、相對碼4P03）。39P06輸出同步時鐘，39P07輸出再生和碼型轉(zhuǎn)換后信號。0011 32K PSK時鐘提起、再生。39P06輸出同步時鐘，39P07輸出再生后信號。2.時分復(fù)接/解復(fù)接功能1111 實現(xiàn)4SW01撥碼器（8bit數(shù)據(jù)）、PCM編碼、CVSD編碼等數(shù)據(jù)的時分復(fù)接解復(fù)接功能。3.碼分復(fù)接/解復(fù)接功能0111 實現(xiàn)4SW01撥碼器（8bit數(shù)據(jù)）、PCM編碼等數(shù)據(jù)的碼分復(fù)接解復(fù)接功能。4.外部數(shù)據(jù)的絕對碼與相對碼轉(zhuǎn)換功能0100 絕相轉(zhuǎn)換：基帶絕對碼輸入鉚孔39P02；相對碼輸出鉚孔39P06; 相絕轉(zhuǎn)換：相對碼輸入鉚孔39P01；基帶絕對碼

10、輸出鉚孔39P07;基帶絕對碼速率為：2K左右（可為計算機串口數(shù)據(jù)：波特率2400）第一章 通信原理多種信號的產(chǎn)生實驗1-1 模擬信號源實驗一、實驗?zāi)康?了解本模塊中函數(shù)信號產(chǎn)生芯片的技術(shù)參數(shù)；2了解本模塊在后續(xù)實驗系統(tǒng)中的作用；3熟悉本模塊產(chǎn)生的幾種模擬信號的波形和參數(shù)調(diào)節(jié)方法。二、實驗儀器1時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊，位號：G2頻率計1臺320M雙蹤示波器1臺 4小電話單機1部三、實驗原理本模塊主要功能是產(chǎn)生頻率、幅度連續(xù)可調(diào)的正弦波、三角波、方波等函數(shù)信號（非同步函數(shù)信號），另外還提供與系統(tǒng)主時鐘同源的2KHZ正弦波信號（同步正弦波信號）。在實驗系統(tǒng)中，可利用它定性地觀察通信話路的頻率特性，

11、同時用做PAM、PCM、ADPCM、CVSD（M）等實驗的音頻信號源。本模塊位于底板的左邊1. 非同步函數(shù)信號它由集成函數(shù)發(fā)生器XR2206和一些外圍電路組成，XR2206芯片的技術(shù)資料可到網(wǎng)上搜索得到。函數(shù)信號類型由三檔開關(guān)K01選擇，類型分別為三角波、正弦波、方波等；峰峰值幅度范圍010V，可由W03調(diào)節(jié)；頻率范圍約500HZ5KHZ，可由W02調(diào)節(jié)；直流電平可由W01調(diào)節(jié)（一般左旋到底）。非同步函數(shù)信號源結(jié)構(gòu)示意圖，見圖1-1。K01U01U02跟隨放大器XR2206電 路三角波正弦波方波P03 圖1-1 非同步函數(shù)信號源結(jié)構(gòu)示意圖2. 同步正弦波信號同步信號源結(jié)構(gòu)示意圖，見圖1-3。2

12、KHz方波信號經(jīng)低通濾波器濾出基波產(chǎn)生，2KHZ正弦波在P04可輸出?？勺鳛镻AM、PCM、ADPCM、CVSD（M）等模塊的音頻信號源，其編碼數(shù)據(jù)可在普通模擬示波器上形成穩(wěn)定的波形，便于實驗者觀測。18W01用來改變輸出同步正弦波的幅度。同步信號源結(jié)構(gòu)示意圖，見圖1-3。U04南京潤眾科技有限公司整理U034U01跟隨放大器P04CPLD器 件低通濾波器 圖1-3 同步函數(shù)信號源結(jié)構(gòu)示意圖3. 模擬電話輸入電路本模塊提供了兩路用戶電話接口，圖1-5是其電路結(jié)構(gòu)示意圖。J02A/ J02B是電話機的水晶頭接口，U01是PBL38614專用電話集成電路。它的工作原理是：當對電話機的送話器講話時，

13、該話音信號從PBL38614的TR對應(yīng)的引腳輸入，經(jīng)U01內(nèi)部二四線轉(zhuǎn)換處理后從T端輸出。T端的模擬電話輸出信號經(jīng)P05/ P07銅鉚孔送出，可作為語音信號輸出用。 當接收對方的話音時，送入U01芯片R端的輸入信號可由P06/P08銅鉚孔送入。此時，在電話聽筒中即可聽到送入信號的聲音。南京潤眾科技有限公司整理U01J02ABP05/P07PBL38614電話接口芯片P06/P08TRTR圖1-5 用戶電話結(jié)構(gòu)示意圖四、實驗設(shè)置K01：非同步函數(shù)信號類型選擇，正弦波、三角波、方波。 W01：非同步函數(shù)信號的直流電平調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍至少為02V，視信號幅度而定，一般調(diào)節(jié)為0V（左旋到底）。 W02：

14、非同步函數(shù)信號的頻率調(diào)節(jié)，一般使用頻率值范圍為14KHZ。 W03：非同步函數(shù)信號的幅度調(diào)節(jié)，一般使用峰峰值范圍為04V。 P03：非同步函數(shù)信號的輸出連接鉚孔。W04: 同步函數(shù)信號的幅度調(diào)節(jié)，一般使用峰峰值范圍為04V。 P04：同步正弦波信號的輸出連接鉚孔。 J02A：用戶電話A的水晶頭接口。P05: 用戶電話A語音發(fā)送信號輸出鉚孔。P06: 用戶電話A語音接收信號輸入鉚孔。J02B：用戶電話B的水晶頭接口。P07: 用戶電話B語音發(fā)送信號輸出鉚孔。P08: 用戶電話B語音接收信號輸入鉚孔。五、實驗內(nèi)容及步驟1插入有關(guān)實驗?zāi)K：在關(guān)閉系統(tǒng)電源的條件下，將“時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊”，插到底

15、板“G”號的位置插座上（具體位置可見底板右下角的“實驗?zāi)K位置分布表”）。注意模塊插頭與底板插座的防呆口一致，模塊位號與底板位號的一致。2加電：打開系統(tǒng)電源開關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請立即關(guān)閉電源，查找異常原因。3. 非同步函數(shù)信號源測試： 頻率計和示波器監(jiān)測P03測試點，按上述設(shè)置測試非同步函數(shù)信號源輸出信號波形，記錄其波形參數(shù)。4同步正弦波信號源測試：頻率計和示波器監(jiān)測P04測試點，按上述設(shè)置測試同步正弦波信號源輸出信號波形，記錄其波形參數(shù)。5用戶電話測試：1）電話模塊接上電話單機，說話或按住某個數(shù)字鍵不放，用示波器測試其發(fā)端波形。2）用信號連接線連接P03與

16、P06/P08兩鉚孔，即將函數(shù)信號送入電話的接收端，調(diào)節(jié)信號的頻率和幅度，聽聽筒中發(fā)出的聲音。6. 關(guān)機拆線：實驗結(jié)束，關(guān)閉電源，拆除信號連線，并按要求放置好實驗?zāi)K。六、實驗報告要求1記錄非同步、同步函數(shù)信號的幅度、頻率、直流分量等參數(shù)，畫出測試的波形圖。2記錄電話數(shù)字鍵波形，了解電話撥號的雙音多頻的有關(guān)技術(shù)。3信源編碼中為什么用同步信號源后可觀測到穩(wěn)定的編碼？實驗1-2 CPLD可編程邏輯器件實驗一、實驗?zāi)康?了解ALTERA公司的CPLD可編程器件EPM240；2了解本模塊在實驗系統(tǒng)中的作用及使用方法；3掌握本模塊中數(shù)字信號的產(chǎn)生方法。二、實驗儀器1時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊，位號：G220

17、M雙蹤示波器1臺 3頻率計1臺三、實驗原理CPLD可編程模塊（芯片位號：4U01）用來產(chǎn)生實驗系統(tǒng)所需要的各種時鐘信號和數(shù)字信號。如下圖2-1所示：圖2-1 CPLD可編程模塊電路原理圖它由CPLD可編程器件ALTERA公司的EPM240、下載接口電路（4J03）和一塊晶振（JZ01）組成。晶振用來產(chǎn)生16.384MHz系統(tǒng)內(nèi)的主時鐘，送給CPLD芯片生成各種時鐘和數(shù)字信號。本實驗要求實驗者了解這些信號的產(chǎn)生方法、工作原理以及測量方法，理論聯(lián)系實踐，提高實際操作能力。m序列是最被廣泛采用偽隨機序列之一，除此之外，還用到其它偽隨機碼，如Gold序列等，本模塊采用m序列碼作為系統(tǒng)的數(shù)字基帶信號源使

18、用，在示波器上可形成穩(wěn)定的波形，方便學生觀測分析。下面介紹的m序列原理示意圖和仿真波形圖都是在MAX+PLUS II軟件環(huán)境下完成。其中，RD輸入低電平脈沖，防止偽隨機碼發(fā)生器出現(xiàn)連0死鎖，其對應(yīng)仿真波形的低電平脈沖。CLK為時鐘脈沖輸入端。OUT為m序列偽隨機碼輸出。下圖2-1、圖2-2為三級m序列發(fā)生器原理圖和其仿真波形圖。在實驗?zāi)K中的clk為2KHZ時鐘，輸出測試點為4P02，m序列輸出測試點為4P01。圖2-1 三級m序列發(fā)生器原理圖（M=7）圖2-2 三級m序列仿真波形圖下圖2-3、圖2-4為四級m序列發(fā)生器原理圖和其仿真波形圖。圖2-3 四級m序列發(fā)生器原理圖（M=15）圖2-4

19、 四級m序列仿真波形圖下圖2-5、圖2-6為五級m序列發(fā)生器原理圖和其仿真波形圖。圖2-5 五級偽隨機碼發(fā)生器原理圖圖2-6 五級偽隨機碼仿真波形圖圖2-7中介紹是異步四級2分頻電路，其特點是電路簡單，但由于其后級觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖要待前級觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)之后才能產(chǎn)生，因此其工作速率較低。在對分頻輸出時鐘的相位關(guān)系要求嚴格的情況下，一般采用同步分頻法，具體實現(xiàn)原理請同學自己整理。圖2-8為異步四級2分頻電路仿真波形圖。實驗?zāi)K上的輸出測試點4TP01就是多級分頻的2KHZ時鐘。圖2-7 四級2分頻原理圖圖2-8 四級2分頻仿真波形圖另外，在本模塊上設(shè)計了一個8位的撥碼器和一個5位的撥碼器。8位的

20、撥碼器用來設(shè)置8比特的數(shù)字信號源，5位的撥碼器用來控制數(shù)字信號的速率、碼型和其它模塊的工作時鐘，具體設(shè)置可參見“前言”中的撥碼開關(guān)設(shè)置說明。本模塊上的EPM240芯片的編譯環(huán)境是quartusII軟件。四、實驗設(shè)置 本模塊加電后即運行，輸出各種數(shù)字信號和時鐘，通過底板送到各個實驗?zāi)K。 4P01：輸出m序列或4SW01設(shè)置的8比特串行數(shù)據(jù)，由4SW02撥碼器控制。 4P02：4TP01對應(yīng)的碼元時鐘。 4P03: 4TP01對應(yīng)的相對碼。 4TP01：4P01對應(yīng)的一些碼型變換，由4SW02撥碼器控制。 4TP02：4TP01對應(yīng)的碼型變換時鐘。五、實驗內(nèi)容及步驟1插入有關(guān)實驗?zāi)K：在關(guān)閉系統(tǒng)

21、電源的條件下，將“時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊”，插到底板“G”號的位置插座上（具體位置可見底板右下角的“實驗?zāi)K位置分布表”）。注意模塊插頭與底板插座的防呆口一致，模塊位號與底板位號的一致。2加電：打開系統(tǒng)電源開關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請立即關(guān)閉電源，查找異常原因。3撥碼器4SW02設(shè)置“00000”，用示波器測試4P01、4P02測試點。讀出輸出基帶信號的速率和碼序列，記錄其波形。4撥碼器4SW02設(shè)置“00001”，用示波器測試4P01、4P02、4P03測試點。讀出輸出基帶信號的速率和碼序列，記錄其波形。5撥碼器4SW02設(shè)置“00010”，用示波器測試4P01

22、、4P02測試點。讀出輸出基帶信號的速率和碼序列，記錄其波形。6撥碼器4SW02設(shè)置“00011”，用示波器測試4P01、4P02、4P03測試點。讀出輸出基帶信號的速率和碼序列，記錄其波形。7撥碼器4SW02設(shè)置“01110”或“01111”，改變撥碼器4SW01設(shè)置，用示波器測試4P01、4P02測試點。讀出輸出基帶信號的速率和碼序列，記錄其波形。8. 關(guān)機拆線：實驗結(jié)束，關(guān)閉電源，拆除信號連線，并按要求放置好實驗?zāi)K。六、實驗報告要求1記錄本模塊產(chǎn)生的時鐘和偽隨機碼序列，畫出測試的波形圖。2總結(jié)絕對碼相對碼轉(zhuǎn)換規(guī)律，并設(shè)計出編譯碼電路；3運用MAX+PLUS II或quartusII軟件

23、，VDHL語言或圖形法設(shè)計產(chǎn)生一個多級m序列。寫出你設(shè)計過程和仿真結(jié)果。實驗1-3 接收濾波放大器實驗一、實驗?zāi)康?理解終端接收濾波器作用；2掌握接收濾波器與功放模塊的使用方法。二、實驗儀器1時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊，位號：G220M雙蹤示波器1臺 3信號連接線2根三、實驗原理本實驗?zāi)K位于底板的右邊，由低通濾波器、低頻功放、喇叭等組成。可作為PAM、PCM、CVSD等通信模塊的接收終端。其組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3-1所示。低通濾波器功率放大器P15P14K044SW02撥碼器圖3-1 終端濾波放大器結(jié)構(gòu)示意圖外加信號通過P14鉚孔送入低通濾波器電路，“時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊”上的撥碼器4SW02

24、可設(shè)置低通濾波器的多種截止頻率。經(jīng)過低通濾波器濾波后的信號，可在P15測試點進行觀測。濾波后的信號接著送入LM386構(gòu)成的低功率放大器，驅(qū)動小喇叭播放出聲音， W09可調(diào)節(jié)喇叭音量大小。實驗者通過本模塊喇叭播放功能，可感性的判斷音頻信號經(jīng)編解碼信道的傳輸質(zhì)量。四、實驗設(shè)置4SW02：設(shè)置濾波器的截止頻率。設(shè)置和參考截止頻率如下（4SW02撥碼器：往上為1，往下為0）： 01010：濾波器截止頻率2.6K 01011：濾波器截止頻率5.2K 01100：濾波器截止頻率10.3KK04：小喇叭開關(guān)。W09：音頻功率放大器輸出功率的調(diào)節(jié)電位器，注意音量不可調(diào)節(jié)太大。P14：外加模擬信號輸入連接鉚孔。

25、P15：經(jīng)濾波器濾波后輸出連接鉚孔（若語音信號不需要經(jīng)過濾波，可直接從P15輸入到功放）。五、實驗內(nèi)容及步驟1插入有關(guān)實驗?zāi)K：在關(guān)閉系統(tǒng)電源的條件下，將“時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊”，插到底板“G”號的位置插座上（具體位置可見底板右下角的“實驗?zāi)K位置分布表”）。注意模塊插頭與底板插座的防呆口一致，模塊位號與底板位號的一致。2加電： 打開系統(tǒng)電源開關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請立即關(guān)閉電源，查找異常原因。3濾波器測試用信號源選擇與調(diào)節(jié)：采用非同步函數(shù)信號選擇正弦波檔，用示波器和頻率計監(jiān)測P03測試點，調(diào)節(jié)W02使其頻率最低，峰峰值4V左右。如用其它音頻信號源亦可。4信號

26、線連接：用專用導(dǎo)線將P03、P14兩鉚孔連接，將測試信號送入后面的“接收端濾波放大模塊”。5截止頻率2.6K濾波器測試：設(shè)置“時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊”上的4SW02撥碼器為01010用示波器監(jiān)測P15測試點，調(diào)節(jié)W02，測試其濾波器截止頻率并作記錄。6截止頻率6K濾波器測試：設(shè)置“時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊”上的4SW02撥碼器為01011用示波器監(jiān)測P15測試點，調(diào)節(jié)W02，測試其濾波器截止頻率并作記錄。注：1）測試過程中可將喇叭關(guān)閉，避免噪聲干擾；測試的數(shù)據(jù)可作為后續(xù)實驗參考。2）當進行CVSD編譯碼和復(fù)接、解復(fù)接等后續(xù)實驗時，將默認濾波器截止頻率為3.4KHZ。因此，本實驗中4SW02撥碼器

27、應(yīng)設(shè)置為01111。7. 關(guān)機拆線：實驗結(jié)束，關(guān)閉電源，拆除信號連線，并按要求放置好實驗?zāi)K。六、實驗報告要求1畫出實驗過程結(jié)構(gòu)示意圖，熟悉低通濾波器頻率的設(shè)置。2LM386芯片常用來設(shè)計低頻功率放大器，請查找有關(guān)資料，畫出放大倍數(shù)分別為20、50、200的LM386構(gòu)成的功放電路。第二章 終端編譯碼實驗實驗2-1 抽樣定理及其應(yīng)用實驗一、實驗?zāi)康?通過對模擬信號抽樣的實驗,加深對抽樣定理的理解。2通過PAM調(diào)制實驗，使學生能加深理解脈沖幅度調(diào)制的特點。3學習PAM調(diào)制硬件實現(xiàn)電路，掌握調(diào)整測試方法。二、實驗儀器1PAM脈沖調(diào)幅模塊，位號：H2時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊，位號：G320M雙蹤示波器

28、1臺4頻率計1臺5小平口螺絲刀1只6信號連接線3根三、實驗原理抽樣定理告訴我們：如果對某一帶寬有限的時間連續(xù)信號（模擬信號）進行抽樣，且抽樣速率達到一定數(shù)值時，那么根據(jù)這些抽樣值就能準確地還原原信號。這就是說，若要傳輸模擬信號，不一定要傳輸模擬信號本身，可以只傳輸按抽樣定理得到的抽樣值。通常，按照基帶信號改變脈沖參量（幅度、寬度和位置）的不同，把脈沖調(diào)制分為脈幅調(diào)制（PAM）、脈寬調(diào)制（PDM）和脈位調(diào)制（PPM）。雖然這三種信號在時間上都是離散的，但受調(diào)參量是連續(xù)的，因此也都屬于模擬調(diào)制。關(guān)于PDM和PPM，國外在上世紀70年代研究結(jié)果表明其實用性不強，而國內(nèi)根本就沒研究和使用過，所以這里我

29、們就不做介紹。本實驗平臺僅介紹脈沖幅度調(diào)制，因為它是脈沖編碼調(diào)制的基礎(chǔ)。抽樣定理實驗電路框圖，如圖1-1所示。模擬信號和抽樣后實測波形圖，如圖1-2所示。模擬信號抽樣脈沖形成電路信道模擬信號恢復(fù)濾波器開關(guān)抽樣器32P0132TP0132P0232P03P154SW02控制P09P14P0432W01 圖1-1 抽樣的實驗過程結(jié)構(gòu)示意圖圖1-2模擬信號和抽樣后實測波形圖本實驗中需要用到以下5個功能模塊。1非同步函數(shù)信號或同步正弦波發(fā)生器模塊：它提供各種有限帶寬的時間連續(xù)的模擬信號，并經(jīng)過連線送到“PAM脈沖調(diào)幅模塊”，作為脈沖幅度調(diào)制器的調(diào)制信號。P03/P04測試點可用于調(diào)制信號的連接和測量；

30、另外，如果實驗室配備了電話單機，也可以使用用戶電話模塊，這樣驗證實驗效果更直接、更形象，P05/P07測試點可用于語音信號的連接和測量。2抽樣脈沖形成電路模塊：它提供有限高度，不同寬度和頻率的的抽樣脈沖序列，并經(jīng)過連線送到“PAM脈沖調(diào)幅模塊”， 作為脈沖幅度調(diào)制器的抽樣脈沖。P09測試點可用于抽樣脈沖的連接和測量。該模塊提供的抽樣脈沖有同步和非同步兩種，開關(guān)K02選擇。同步的抽樣脈沖是頻率為8KHz，占空比為50%或近似50%的矩形脈沖；非同步的抽樣脈沖由555定時器產(chǎn)生，其頻率通過W05連續(xù)可調(diào)。3PAM脈沖調(diào)幅模塊：它采用模擬開關(guān)CD4066實現(xiàn)脈沖幅度調(diào)制。抽樣脈沖序列為高電平時，模擬

31、開關(guān)導(dǎo)通，有調(diào)制信號輸出；抽樣脈沖序列為低電平，模擬開關(guān)斷開，無信號輸出。因此，本模塊實現(xiàn)的是自然抽樣。在32TP01測試點可以測量到已調(diào)信號波形。調(diào)制信號和抽樣脈沖都需要外接連線輸入。已調(diào)信號經(jīng)過PAM模擬信道（模擬實際信道的惰性）的傳輸，從32P03鉚孔輸出，它可能會產(chǎn)生波形失真。 PAM模擬信道電路示意圖如圖1-3所示，32W01（R1）電位器可改變模擬信道的傳輸特性，當R1C1=R2C2時，PAM已調(diào)信號理論上無失真。4接收濾波器與功放模塊：接收濾波器是數(shù)字低通濾波器，它的作用是恢復(fù)原調(diào)制信號。數(shù)字低通濾波器的截止頻率受工作時鐘控制，它由4SW02的置位確定。鉚孔P14是接收濾波器與功

32、放的輸入端，實驗時需用外接導(dǎo)線將32P03與P14連接。5時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊：它提供系統(tǒng)工作時鐘和接收數(shù)字低通濾波器工作時鐘。接收數(shù)字低通濾波器截止頻率的設(shè)置由該模塊中微型連排撥動開關(guān)4SW02置位確定。 32W01C1C232P03R232TP01圖1-3 PAM信道仿真電路示意圖最后強調(diào)說明：實際應(yīng)用的抽樣脈沖和信號恢復(fù)與理想情況有一定區(qū)別。理想抽樣的抽樣脈沖應(yīng)該是沖擊脈沖序列，在實際應(yīng)用中，這是不可能實現(xiàn)的。因此一般是用高度有限、寬度較窄的窄脈沖代替，本實驗中提供的抽樣脈沖，是頻率為8KHz，占空比為50%或近似50%的矩形脈沖或由555定時器產(chǎn)生的頻率連續(xù)可調(diào)的脈沖。另外，實際應(yīng)用

33、中使信號恢復(fù)的濾波器不可能是理想的。當濾波器特性不是理想低通時，抽樣頻率不能就等于被抽樣信號頻率的2倍，否則會使信號失真?？紤]到實際濾波器的特性，抽樣頻率要求選得較高。由于PAM通信系統(tǒng)的抗干擾能力差，目前很少實用。它已被性能良好的脈沖編碼調(diào)制（PCM）所取代。 四、實驗設(shè)置1模擬信號源K01：非同步函數(shù)信號類型選擇，正弦波、三角波、方波。 W01：非同步函數(shù)信號的直流電平調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍至少為02V，視信號幅度而定，一般調(diào)節(jié)為0V。 W02：非同步函數(shù)信號的頻率調(diào)節(jié)，一般使用頻率值范圍為14KHZ。 W03：非同步函數(shù)信號的幅度調(diào)節(jié)，一般使用峰峰值范圍為04V。 P03：非同步函數(shù)信號的輸出連

34、接鉚孔。W04: 同步函數(shù)信號的幅度調(diào)節(jié)，一般使用峰峰值范圍為04V。 P04：同步正弦波信號的輸出連接鉚孔。 J02A：用戶電話A的電話水晶頭接口。P05: 用戶電話A語音信號發(fā)送輸出鉚孔。P06: 用戶電話A語音信號接收輸入鉚孔。J02B：用戶電話B的電話水晶頭接口。P07: 用戶電話B語音信號發(fā)送輸出鉚孔。P08: 用戶電話B語音信號接收輸入鉚孔。2抽樣脈沖形成模塊W05：抽樣脈沖頻率調(diào)節(jié)電位器。 K02：選擇開關(guān)，“555”檔，即輸出555定時器產(chǎn)生的矩形脈沖。“C8”檔，即輸出與系統(tǒng)時鐘同源的8KHZ的同步時鐘。 P09：抽樣脈沖輸出鉚孔。3PAM脈沖調(diào)幅模塊32P01：模擬信號輸入

35、連接鉚孔。32P02：抽樣脈沖信號輸入連接鉚孔。32TP01：輸出的抽樣后信號測試點。32P03：經(jīng)仿真信道傳輸后信號的輸出連接鉚孔。32W01：仿真信道的特性調(diào)節(jié)電位器。4接收端濾波器與功放模塊 4SW02：低通濾波器截止頻率設(shè)置，設(shè)置為“01010”：3.4K；設(shè)置為“01011”：6K；設(shè)置為“01100”：12K。K04：小喇叭開關(guān)。ON，接通喇叭；OFF，斷開喇叭。W09：音頻功率放大器輸出功率的調(diào)節(jié)電位器，放大后信號可在電位器旁邊的測試過孔測量。P14：外加模擬信號輸入連接鉚孔。P15：經(jīng)濾波器濾波后信號輸出鉚孔。五、實驗內(nèi)容及步驟1插入有關(guān)實驗?zāi)K：在關(guān)閉系統(tǒng)電源的條件下，將“時

36、鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊”、“PAM脈沖幅度調(diào)制模塊”，插到底板“G、H”號的位置插座上（具體位置可見底板右下角的“實驗?zāi)K位置分布表”）。注意模塊插頭與底板插座的防呆口一致，模塊位號與底板位號的一致。2信號線連接：用專用導(dǎo)線將P03、32P01；P09、32P02；32P03、P14連接（注意連接鉚孔的箭頭指向，將輸出鉚孔連接輸入鉚孔）。3加電：打開系統(tǒng)電源開關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請立即關(guān)閉電源，查找異常原因。4輸入模擬信號觀察：模擬信號發(fā)生器產(chǎn)生的模擬信號送入抽樣模塊的32P01點，用示波器在32P01處觀察，該點正弦信號幅度約2V，且波形不失真。5取樣脈沖觀察

37、：示波器接在32P02上，撥動抽樣脈沖形成電路的開關(guān)K02，當K02置于C8位，示波器顯示8K同步的抽樣脈沖當K02置于C555位，示波器顯示非同步的抽樣脈沖，其頻率通過W05連續(xù)可調(diào)。6取樣信號觀察：示波器接在32TP01上，可觀察PAM取樣信號，示波器接在32P03上，調(diào)節(jié)“PAM脈沖幅度調(diào)制”上的32W01可改變PAM信號傳輸信道的特性，PAM取樣信號波形會發(fā)生改變。7取樣恢復(fù)信號觀察：PAM解調(diào)用的低通濾波器電路（接收端濾波放大模塊，信號從P14輸入）共設(shè)有三組參數(shù)，其截止頻率分別為3.4KHZ、6KHZ、12KHZ。根據(jù)被抽樣的信號頻率，通過撥碼器4SW02可設(shè)置的濾波器參數(shù)。根據(jù)下

38、面建議自己設(shè)計實驗步驟，進行取樣恢復(fù)信號觀察實驗。 (1) 在一定頻率的模擬信號（一般2KHZ）下，設(shè)置低通濾波器3.4KHZ截止頻率。調(diào)節(jié)不同的抽樣時鐘，用示波器觀測各點波形，驗證抽樣定理，并做詳細記錄、繪圖。注意，PAM傳輸模塊的32TP01、32P03測試點波形調(diào)節(jié)近似，即不失真為準。(2) 在一定頻率的抽樣時鐘（一般8KHZ）下fs，調(diào)節(jié)模擬信號源的頻率f（一般小于4KHZ），即保持抽樣時鐘與模擬信號間的fs2f頻率關(guān)系，設(shè)置低通濾波器3.4KHZ截止頻率。用示波器觀測各點波形，驗證PAM通信系統(tǒng)的性能，并做詳細記錄、繪圖。8關(guān)機拆線：實驗結(jié)束，關(guān)閉電源，拆除信號連線，并按要求放置好實

39、驗?zāi)K。注：非同步函數(shù)信號在抽樣時的波形在示波器上不容易形成穩(wěn)定的波形，需耐心地調(diào)節(jié)；若要觀測穩(wěn)定的波形可使用同步正弦波信號和同步抽樣脈沖。六、實驗報告要求 1.簡述抽樣定理及PAM實驗原理，并畫出實驗框圖。2.寫出自行設(shè)計的實驗步驟，記錄實驗時各種測試條件，所測各點的波形、頻率、電壓等各項測試數(shù)據(jù)并驗證抽樣定理。 3.說明抽樣后信號經(jīng)過PAM模擬信道傳輸及接收數(shù)字低通濾波器后，波形將會出現(xiàn)哪些失真。4.設(shè)計出當音頻信號為1KHZ三角波時可恢復(fù)的最小采樣頻率、低通慮波器的截止頻率。5.寫出實驗體會。實驗2-2 脈沖編碼調(diào)制（PCM）及系統(tǒng)一、實驗?zāi)康?1掌握PCM編譯碼原理與系統(tǒng)性能測試。2熟

40、悉PCM編譯碼專用集成芯片的功能和使用方法。3學習PCM編譯碼器的硬件實現(xiàn)電路，掌握它的調(diào)整測試方法。二、實驗儀器1PCM/ADPCM編譯碼模塊，位號：H2時鐘與基帶數(shù)據(jù)產(chǎn)生器模塊，位號:G320M雙蹤示波器1臺4低頻信號源1臺（選用）5頻率計1臺（選用）6信號連接線3根7小平口螺絲刀1只三、實驗原理脈沖編碼調(diào)制（PCM）是把一個時間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號變換成時間離散、取值離散的數(shù)字信號在信道中傳輸。脈沖編碼調(diào)制是對模擬信號進行抽樣，量化和編碼三個過程完成的。模擬信號抽 樣量 化34P0234P0434P0334P01編 碼信 道譯 碼低 通濾 波再 生工作時鐘A/DD/ATP3057P0

41、4收端功放P14P15PCM通信系統(tǒng)的實驗方框圖如圖2-1所示。圖2-1 PCM通信系統(tǒng)實驗方框圖在PCM脈沖編碼調(diào)制中，話音信號經(jīng)防混疊低通濾波器后進行脈沖抽樣，變成時間上離散的PAM脈沖序列，然后將幅度連續(xù)的PAM脈沖序列用類似于“四舍五入”辦法劃歸為有限種幅度，每一種幅度對應(yīng)一組代碼，因此PAM脈沖序列將轉(zhuǎn)換成二進制編碼序列。對于電話，CCITT規(guī)定抽樣率為8KHz，每一抽樣值編8位碼（即為28=256個量化級），因而每話路PCM編碼后的標準數(shù)碼率是64kB。本實驗應(yīng)用的單路PCM編、譯碼電路是TP3057芯片（見圖6-1中的虛線框）。此芯片采用a律十三折線編碼，它設(shè)計應(yīng)用于PCM 30

42、/32系統(tǒng)中。它每一幀分32個時隙，采用時分復(fù)用方式，最多允許接入30個用戶，每個用戶各占據(jù)一個時隙，另外兩個時隙分別用于同步和標志信號傳送，系統(tǒng)碼元速率為2.048MB。各用戶PCM編碼數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,受發(fā)送時序與接收時序控制,它僅在某一個特定的時隙中被發(fā)送和接收，而不同用戶占據(jù)不同的時隙。若僅有一個用戶，在一個PCM 幀里只能在某一個特定的時隙發(fā)送和接收該用戶的PCM編碼數(shù)據(jù)，在其它時隙沒有數(shù)據(jù)輸入或輸出。本實驗?zāi)K中，為了降低對測試示波器的要求，將PCM 幀的傳輸速率設(shè)置為64Kbit/s或128Kbit/s兩種，這樣增加了編碼數(shù)據(jù)碼元的寬度，便于用低端示波器觀測。此時一個PCM 幀里

43、，可容納的PCM編碼分別為1路或2路。另外，發(fā)送時序FSX與接收時序FSR使用相同的時序，測試點為34TP01。實驗結(jié)構(gòu)框圖已在模塊上畫出了，實驗時需用信號連接線連接34P02和34P04兩鉚孔，即將編碼數(shù)據(jù)直接送到譯碼端，傳輸信道可視為理想信道。幀脈沖和PCM編碼數(shù)據(jù)（128K）實測波形，相鄰幀脈沖之間時間間隔為125us,如圖2-2所示。圖2-2幀脈沖和PCM編碼數(shù)據(jù)（128K）實測波形另外， TP3057芯片內(nèi)部模擬信號的輸入端有一個語音帶通濾波器，其通帶為200HZ4000HZ，所以輸入的模擬信號頻率只能在這個范圍內(nèi)有效。四、實驗設(shè)置1模擬信號源模塊K01：非同步函數(shù)信號類型選擇，正弦

44、波、三角波、方波。 W01：非同步函數(shù)信號的直流電平調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍至少為02V，視信號幅度而定，一般調(diào)節(jié)為0V。 W02：非同步函數(shù)信號的頻率調(diào)節(jié)，一般使用頻率值范圍為14KHZ。 W03：非同步函數(shù)信號的幅度調(diào)節(jié)，一般使用峰峰值范圍為04V。 P03：非同步函數(shù)信號的輸出連接鉚孔。W04: 同步函數(shù)信號的幅度調(diào)節(jié)，一般使用峰峰值范圍為04V。 P04：同步正弦波信號的輸出連接鉚孔。 J02A：用戶電話A的電話水晶頭接口。P05: 用戶電話A語音信號發(fā)送輸出鉚孔。P06: 用戶電話A語音信號接收輸入鉚孔。J02B：用戶電話B的電話水晶頭接口。P07: 用戶電話B語音信號發(fā)送輸出鉚孔。P08:

45、用戶電話B語音信號接收輸入鉚孔。2PCM/ADPCM編譯碼模塊34TP01：發(fā)送時序FSX和接收時序FSR輸入測試點，頻率為8KHz的矩形窄脈沖；34TP02：PCM線路編譯時鐘信號的輸入測試點；34P01：模擬信號的輸入鉚孔； 34P02：PCM編碼的輸出鉚孔； 34P03：PCM譯碼的輸入鉚孔；34P04：譯碼輸出的模擬信號鉚孔，波形應(yīng)分別與34P01同。注：一路數(shù)字編碼輸出波形為8比特編碼(一般為7個半碼元波形,最后半個碼元波形被芯片內(nèi)部移位寄存器在裝載下一路數(shù)據(jù)前復(fù)位時丟失掉)，數(shù)據(jù)的速率由編譯時鐘決定，其中第一位為語音信號編碼后的符號位，后七位為語音信號編碼后的電平值。五、實驗內(nèi)容及

46、步驟1插入有關(guān)實驗?zāi)K：在關(guān)閉系統(tǒng)電源的條件下，將“時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊”、“PCM/ADPCM編譯碼模塊”，插到底板“G、H”號的位置插座上（具體位置可見底板右下角的“實驗?zāi)K位置分布表”）。注意模塊插頭與底板插座的防呆口一致，模塊位號與底板位號的一致。2信號線連接：用專用導(dǎo)線將P04、34P01；34P02、34P03；34P04、P15。注意連接鉚孔的箭頭指向，將輸出鉚孔連接輸入鉚孔（語音信號可不經(jīng)過P14終端濾波，而直接從P15送入功放）。3加電：打開系統(tǒng)電源開關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請立即關(guān)閉電源，查找異常原因。4PCM的編碼時鐘設(shè)定：“時鐘與基帶數(shù)據(jù)

47、產(chǎn)生器模塊”上的撥碼器4SW02設(shè)置“01000”，則PCM的編碼時鐘為64KHZ（后面將簡寫為：撥碼器4SW02）。撥碼器4SW02設(shè)置“01001”，則PCM的編碼時鐘為128KHZ。5同步正弦波幅度調(diào)節(jié)及監(jiān)測：“同步正弦波”上提供了頻率2KHZ的同步正弦波，幅度由W04電位器調(diào)節(jié)。滿足PCM輸入模擬信號頻率在3003400HZ語音范圍內(nèi)的要求，可用頻率計監(jiān)測此點信號頻率。6時鐘為64KHZ，同步正弦波及 PCM編碼數(shù)據(jù)觀察：撥碼器4SW02設(shè)置“01000”，則PCM的編碼時鐘為64KHZ。雙蹤示波器探頭分別接在測量點34P01和34P02，觀察同步正弦波及 PCM編碼數(shù)據(jù)。調(diào)節(jié)W04電

48、位器，改變同步正弦波幅度，并仔細觀察PCM編碼數(shù)據(jù)的變化。注意，此時時鐘為64KHZ，一幀中只能容納1路信號。7時鐘為128KHZ同步正弦波及 PCM編碼數(shù)據(jù)觀察：撥碼器4SW02設(shè)置“01001”，則PCM的編碼時鐘為128KHZ。雙蹤示波器探頭分別接在測量點34TP01和34P02，觀察同步正弦波及 PCM編碼數(shù)據(jù)。調(diào)節(jié)W04電位器，改變同步正弦波幅度，并仔細觀察PCM編碼數(shù)據(jù)的變化。注意，此時時鐘為128KHZ，一幀中能容納2路信號。本PCM編碼僅一路信號，故僅占用一幀中的一半時隙。8非同步正弦波及 PCM編碼數(shù)據(jù)觀察：改用非同步函數(shù)信號輸入，分別改變輸入模擬信號的幅度和頻率，重復(fù)上列6

49、、7步驟，觀察非步正弦波及 PCM編碼數(shù)據(jù)波形。注意，由于非同步正弦波頻率與抽樣、編碼時鐘不同步，需仔細調(diào)節(jié)非同步正弦波頻率才能在普通示波器上看到穩(wěn)定的編碼數(shù)據(jù)波形。 9語音信號PCM編碼、譯碼試聽：用專用導(dǎo)線將P05（用戶電話A語音信號發(fā)送輸出）與34P01（模擬信號的輸入）連接；34P04（譯碼輸出的模擬信號）與P08（用戶電話B語音信號接收輸入）或與P14連接，并對著用戶電話A話筒講話，在用戶電話B耳機或揚聲器試聽，直觀感受PCM編碼譯碼的效果（功放前置低通濾波器默認截止頻率為3.4KHZ）。10PCM編碼、譯碼各重要測量點波形觀察：測量34P01、34P02、34P03、34P04、3

50、4TP01、34TP02各點波形。注意，此時輸入模擬信號采用同步正弦波在普通示波器上看到穩(wěn)定的時鐘、時序及編碼數(shù)據(jù)波形; 當無信號輸入時，或信號幅度為0時，PCM編碼器編碼為11010101或為01010101，并不是一般教材所講授的編全0碼。因為無信號輸入時，或信號幅度為0經(jīng)常出現(xiàn)，編全0碼容易使系統(tǒng)失步。11關(guān)機拆線：實驗結(jié)束，關(guān)閉電源，拆除信號連線，并按要求放置好實驗?zāi)K。六、實驗報告要求1當輸入的模擬信號的幅度調(diào)節(jié)為0時，畫出實驗過程中各測量點的波型圖，注意對應(yīng)相位、時序關(guān)系。2觀察非同步正弦波（峰峰值2V、頻率300HZ5KHZ）的編碼波形，讀出正弦波的頻率值、編碼數(shù)據(jù)（至少12個編

51、碼數(shù)據(jù)）；設(shè)計表格，每增加200HZ，記錄一次有關(guān)數(shù)據(jù)并做分析，得出你的結(jié)論。另外，在哪幾個頻率段，譯碼還原信號不會出現(xiàn)有明顯失。3觀察同步正弦波（峰峰值0V10V）的編碼波形，讀出正弦波的峰峰值、編碼數(shù)據(jù)（至少12個編碼數(shù)據(jù)）；設(shè)計表格，峰峰值每增加0.5V，記錄一次有關(guān)數(shù)據(jù)并做分析，得出你的結(jié)論。4寫出本次實驗的心得體會，以及對本次實驗有何改進意見。實驗2-3 CVSD編譯碼系統(tǒng)實驗一、實驗?zāi)康?掌握增量調(diào)制編譯碼的基本原理，并理解實驗電路的工作過程；2了解不同速率的編譯碼，以及低速率編譯碼時的輸出波形。3學習增量調(diào)制編譯碼器的硬件實現(xiàn)電路，掌握它的調(diào)整測試方法。二、實驗儀器1增量調(diào)制編譯

52、碼模塊，位號：D2時鐘與基帶數(shù)據(jù)產(chǎn)生器模塊，位號:G320M雙蹤示波器1臺4低頻信號源1臺（選用）5頻率計1臺（選用）6信號連接線3根7小平口螺絲刀1只三、實驗原理增量調(diào)制編碼每次取樣只編一位碼，這一位編碼不是表示信號抽樣值的大小，而是表示抽樣幅度的增量，即采用一位二進制數(shù)碼“1”或“0”來表示信號在抽樣時刻的值相對于前一個抽樣時刻的值是增大還在減小，增大則輸出“1”碼，減小則輸出“0”碼。輸出的“1”、“0”只是表示信號相對于前一個時刻的增減，不表示信號的幅值。MC34115是單片增量調(diào)制大規(guī)模集成電路芯片。其內(nèi)部組成框圖分別如圖3-2所示， MC34115集成電路內(nèi)部電路由下列八個部分組成

53、：模擬輸入運算放大器、數(shù)字輸入運算放大器、VI電壓/電流轉(zhuǎn)換運算放大器、積分運算放大器、斜率過載檢測電路、斜率極性控制電路、工作狀態(tài)選擇開關(guān)電路、Vcc/2穩(wěn)壓電源。增量調(diào)制鋸齒波和模擬信號實測波形，如圖3-3所示。增量調(diào)制鋸齒波和編碼數(shù)據(jù)實測波形，如圖3-4所示。 CVSD編碼CVSD譯碼信號恢復(fù)濾波器6P03模擬信號源7P017P02P14P046P01P15圖3-1 增量調(diào)制系統(tǒng)連接示意方框圖(1) 編碼電路工作過程由圖3-1可知，音頻模擬輸入信號由開關(guān)6P01連接進入，經(jīng)過耦合至6U02（MC34115）的模擬信號輸入端，第1引腳。其編碼、譯碼工作方式由MC34115芯片的第15引腳的

54、電平?jīng)Q定（高電平為編碼方式、低電平為譯碼方式）。此時芯片內(nèi)的模擬輸入運算放大器與移位寄存器接通，從第1引腳(ANI)輸入的音頻模擬信號與2腳(ANF)輸入的本地解碼信號相減并放大得到誤差信號，然后根據(jù)該信號極性編成數(shù)據(jù)信碼從第9引腳(DOT)輸出。該信碼在片內(nèi)經(jīng)過3級或4級移位寄存器及檢測邏輯電路。檢測過去的3位或4位信碼中是否為連續(xù)“1”或連續(xù)“0”的出現(xiàn)。一旦當移位寄存器各級輸出為全“1”碼或全“0”碼時，表明積分運算放大器增益過小，檢測邏輯電路從第11引腳(COIN端)輸出負極性一致脈沖，經(jīng)過外接音節(jié)平滑濾波器后得到量階控制電壓輸入到第3引腳(SYL端)，由內(nèi)部電路決定，GC端電壓與SYL端相同，這相當于量階控制電壓加到第4引腳GC端。該端外接調(diào)節(jié)電位器6W01，調(diào)節(jié)6W01為一固定電位，改變此電位器即可改變GC端的輸入電流，以此控制積分量階的大小，從而改變環(huán)路增益，展寬動態(tài)范圍。第4引腳(GC)輸入電流經(jīng)過VI變換運算放大器，再經(jīng)