多路語音數字通信系統(tǒng)

1、多路語音數字通信系統(tǒng)課程設計報告一設計總方案：語音輸入語音輸出低通濾波解調解碼再生解復用信道復用編碼量化抽樣發(fā)送放大（Pcm編碼） （Pcm解碼） PCM系統(tǒng)方框圖 該設計主要包括兩部分：1Pcm編譯碼電路 2復用與解復用電路二PCM電路部分 （一）PCM基本工作原理 數字程控調度機PCM脈碼調制就是把一個時間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號變換成時間離散、取值離散的數字信號后在信道中傳輸。脈碼調制就是對模擬信號先抽樣，再對樣值幅度量化、編碼的過程。 所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號。該模擬信號經過抽樣后還應當包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復原

2、模擬信號。 所謂量化，就是把經過抽樣得到的瞬時值將其幅度離散，即用一組規(guī)定的電平，把瞬時抽樣值用最接近的電平值來表示。 一個模擬信號經過抽樣量化后，得到已量化的脈沖幅度調制信號，它僅為有限個數值。 所謂編碼，就是用一組二進制碼組來表示每一個有固定電平的量化值。然而，實際上量化是在編碼過程中同時完成的，故編碼過程也稱為模/數變換，可記作A/D。 由此可見，數字程控調度機脈沖編碼調制方式就是一種傳遞模擬信號的數字通信方式。PCM的原理如上圖所示。話音信號先經防混疊低通濾波器，進行脈沖抽樣，變成重復頻率的抽樣信號（即離散的脈沖調幅PAM信號），然后將幅度連續(xù)的PAM信號用“四舍五入”辦法量化為有限個

3、幅度取值的信號，再經編碼，轉換成二進制碼。對于電話，CCITT規(guī)定抽樣率為8KHz，每抽樣值編8位碼，即共有28=256個量化值，因而每話路PCM編碼后的標準數碼率是64kb/s。為解決均勻量化時小信號量化誤差大、音質差的問題，在實際中采用不均勻選取量化間隔的非線性量化方法，即量化特性在小信號時分層密、量化間隔小，而在大信號時分層疏、量化間隔大，如圖12所示。 在JSQ-31-512型數字程控調度機中使用的是對數形式的壓縮特性。 對數形式的壓縮特性：A律和m律,A律PCM用于歐洲和我國，m律用于北美和日本。圖1-2 PCM的原理框圖(二)PCM編譯碼電路TP3067芯片介紹 1.編譯碼器的簡單

4、介紹 模擬信號經過編譯碼器時，在編碼電路中，它要經過取樣、量化、編碼。到底在什么時候被取樣，在什么時序輸出PCM碼則由AD控制來決定，同樣PCM碼被接收到譯碼電路后經過譯碼、低通濾波、放大，最后輸出模擬信號，把這兩部分集成在一個芯片上就是一個單路編譯碼器，它只能為一個用戶服務，即在同一時刻只能為一個用戶進行AD及DA變換。編碼器把模擬信號變換成數字信號的規(guī)律一般有二種，一種是律十五折線變換法，它一般用在PCM24路系統(tǒng)中，另一種是A律十三折線非線性交換法，它一般應用于PCM 3032路系統(tǒng)中，這是一種比較常用的變換法.模擬信號經取樣后就進行A律十三折線變換，最后變成8位PCM碼，在單路編譯碼器

5、中，經變換后的PCM碼是在一個時隙中被發(fā)送出去，這個時序號是由AD控制電路來決定的，而在其它時隙時編碼器是沒有輸出的，即對一個單路編譯碼器來說，它在一個PCM幀里只在一個由它自己的AD控制電路決定的時隙里輸出8位PCM碼，同樣在一個PCM 幀里，它的譯碼電路也只能在一個由它自己的D-A控制電路決定的時序里，從外部接收8位PCM 碼。其實單路編譯碼器的發(fā)送時序和接收時序還是可由外部電路來控制的，編譯碼器的發(fā)送時序由AD控制電路來控制。我們定義為FSx和FSr，要求FSx和FSr是周期性的，并且它的周期和PCM的周期要相同，都為125S，這樣，每來一個FSx，其Codec就輸出一個PCM碼，每來一

6、個FSr，其Codec就從外部輸入一個PCM碼。下圖是PCM的譯碼電路方框圖。2. JSQ-31-512型數字程控調度機編譯碼器電路的設計我們所使用的編譯碼器是把Codec和Filter集成在一個芯片上，它的框圖見上圖所示。該器件為TP3067。下圖是它的管腳排列圖。 3. TP3067引腳符號 符號 功 能 VPO+ 接收功率放大器的同相輸出。 GNDA 模擬地，所有信號均以該引腳為參考點。 VPO- 接收功率放大器的倒相輸出。 VPI 接收功率放大器的倒相輸入。 VFRO 接收濾波器的模擬輸出。VCC 正電源引腳，VCC = +5V士5% FSR 接收幀同步脈沖，FSR為8kHz脈沖序列。

7、 DR 接收幀數據輸入.PCM數據隨著FSR前沿移入DR。 BCLKRCLKSEL 在FSR的前沿后把數據移入DR的位時鐘，其頻率可從64kHz至2.48MHz。 MCLKRPDN 接收主時鐘，其頻率可以為1.536MHz、1.544MHz或2.048MHz. MCLKX 送主時鐘，其頻率可以是1.536MHz，1.544MHz或2.048MHz.它允許與MCLK異步，同步工作能實現最佳性能。 BCLKX PCM數據從DX上移出的位時鐘，頻率從64kHz至2.048MHz，必須與MCLKX同步。 DX 由FSX啟動的三態(tài)PCM數據輸出。 FSX 發(fā)送幀同步脈沖輸入，它啟動BCLKX并使DX上P

8、CM數據移到DX上。 ANLB 模擬環(huán)回路控制輸入，在正常工作時必須置為邏輯“0”，當拉到邏輯“1”時，發(fā)送濾波器和前置放大器輸出被斷開，改為和接收功率放大器的VPO+輸出連接。 GSX 發(fā)送輸入放大器的模擬輸出。用來在外部調節(jié)增益。 VFXI- 發(fā)送輸入放大器的倒相輸入。 VFXI+ 發(fā)送輸入放大器的非倒相輸入。 VBB 負電源引腳，VBB = -5V ± 5% 。4. JSQ-31-512型數字程控調度機PCM編譯碼電路 PCM系統(tǒng)的PROTEL電路原理圖 PCM編譯碼電路所需的工作時鐘為2.048MHz， FSR、FSX的幀同步信號為8KHz窄脈沖,上圖是它的電原理圖。 在JS

9、Q-31-512型數字程控調度機中選擇A-Law變換，以2.048Mbit來傳送信息，信息幀為無信令幀，它的發(fā)送時序與接收時序直接受FSX和FSR 控制。還有一點，編譯碼器一般都有一個PDN降功耗控制端，PDN=0時，編譯碼能正常工作，PDN=1時，編譯碼器處于低功耗狀態(tài)，這時編譯碼器其它功能都不起作用，我們在設計時，可以實現對編譯碼器的降功耗控制。 三復用與解復用部分四 總結 在該課程設計剛開始的過程中，實在覺得無從下手，而且時間有比較緊，所以在設計的過程中沒有進行軟件仿真，通過這次課程設計，我對PCM編碼的工作原理有了進一步的熟悉，同時加強了動手能力和學業(yè)技能，對以后的學習和工作起到了一定的作用，總體來說，這次課程設計是我受益匪淺。在摸索該如何設計電路使之實現所需功能的過程中，讓我熟悉了所學的知識同時進一步熟悉了數電，模電等專業(yè)方面的知識。培養(yǎng)了我的設計思維，增加量我的實際操作能力。在設計過程中，我體會到了設計電路的的艱辛的同時更讓我體會到了成功的喜悅。五 附錄附錄一 PCM的電路原理圖 附錄二 參考文獻 1、通信