Δm及CVSD編譯碼實(shí)驗(yàn)_馬啟成_20151060051

1、實(shí)驗(yàn)四Am及CVSD編譯碼實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握簡(jiǎn)單增量調(diào)制的工作原理。2、理解量化噪聲及過(guò)載量化噪聲的定義，掌握其測(cè)試方法。3、了解簡(jiǎn)單增量調(diào)制與CVSD工作原理不同之處及性能上的差別。二、實(shí)驗(yàn)器材1、主控&信號(hào)源模塊、21號(hào)、3號(hào)模塊各一塊2、雙蹤示波器一臺(tái)3、連接線(xiàn)若干三、實(shí)驗(yàn)原理1、Am編譯碼（1）實(shí)驗(yàn)原理框圖圖一一Am編譯碼框圖（2）實(shí)驗(yàn)框圖說(shuō)明編碼輸入信號(hào)與本地譯碼的信號(hào)相比較，如果大于本地譯碼信號(hào)則輸出正的量階信號(hào),如果小于本地譯碼則輸出負(fù)的量階。然后，量階會(huì)對(duì)本地譯碼的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，也就是編碼部分"+”運(yùn)算。編碼輸出是將正量階變?yōu)?,負(fù)量階變?yōu)?。m譯碼的過(guò)

2、程實(shí)際上就是編碼的本地譯碼的過(guò)程。2、CVSD編譯碼（1）實(shí)驗(yàn)原理框圖圖二CVSD編譯碼框圖（2）實(shí)驗(yàn)框圖說(shuō)明與Am相比，CVSD多了量階調(diào)整的過(guò)程。而量階是根據(jù)一致脈沖進(jìn)行調(diào)整的。一致性脈沖是指比較結(jié)果連續(xù)三個(gè)相同就會(huì)給出一個(gè)脈沖信號(hào)，這個(gè)脈沖信號(hào)就是一致脈沖。其他的編譯碼過(guò)程均與Am樣。四、實(shí)驗(yàn)步驟項(xiàng)目一：編碼規(guī)則實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二：量化噪聲觀測(cè)項(xiàng)目三：不同量階編譯碼的性能項(xiàng)目四：編譯碼語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)項(xiàng)目五：CVSD量階觀測(cè)項(xiàng)目六：CVSD一致脈沖觀測(cè)項(xiàng)目七;CVSD量化噪聲觀測(cè)項(xiàng)目八：CVSD碼語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)五、實(shí)驗(yàn)記錄TP4（信源延時(shí)）和TP3（本地譯碼）TP4（信源延時(shí)）和TH14（編碼輸出）項(xiàng)

3、目二CH1信源延時(shí)，CH2本地譯碼項(xiàng)目三量階3000,Vpp=3V項(xiàng)目三量階6000,Vpp=3V項(xiàng)目三量階3000,Vpp=1V項(xiàng)目五量階6000,Vpp=lV項(xiàng)目五Vout=lV項(xiàng)目五Vout=4V項(xiàng)目五Vout=2V項(xiàng)目七Vpp=3V項(xiàng)目七Vpp=1VCVSD量化噪聲觀測(cè)(2KHz)Vpp=3V的噪聲CVSD量化噪聲觀測(cè)(2KHz)Vpp=lV的噪聲六、思考題回答1. 增量調(diào)制的速率可以是32kbps、16kbps相比PCM64kbps產(chǎn)生的原因怎樣？（請(qǐng)查找資料）今天VoIP采用什么樣的信源編碼？視頻的MPEG2編碼又是什么？答：PCM的速率是增量調(diào)制的整數(shù)倍，利用此特點(diǎn)，可進(jìn)行信道的

4、復(fù)用，擴(kuò)大信息量的傳輸。提高信道的傳輸效率和利用率。即在保證傳輸質(zhì)量的同時(shí)，還可以利用增量調(diào)制在PCM調(diào)制的信道中傳輸更多的信息。VoIP采用ITU-T定義的G729、G723（G7231）等來(lái)進(jìn)行信源編碼。其中G729可將經(jīng)過(guò)采樣的64kbit/s話(huà)音以幾乎不失真的質(zhì)量壓縮至8kbit/s。視頻的MPEG2編碼（圖像壓縮）是指針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰電視在各種應(yīng)用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細(xì)規(guī)定。2. 比較增量調(diào)制和PCM。答：增量調(diào)制與脈碼調(diào)制（PCM）相比，具有以下三個(gè)特點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，而脈碼調(diào)制編碼器需要較多邏輯電路；數(shù)據(jù)率低于40千比特/秒時(shí)，話(huà)音質(zhì)量比脈碼調(diào)制的好，增量調(diào)制一般采用的數(shù)

5、據(jù)率為32千比特/秒或16千比特/秒；抗信道誤碼性能好，能工作于誤碼率為10-3的信道，而脈碼調(diào)制要求信道誤碼率低于10-510-6。因此，增量調(diào)制適用于軍事通信、散射通信和農(nóng)村電話(huà)網(wǎng)等中等質(zhì)量的通信系統(tǒng)。增量調(diào)制技術(shù)還可應(yīng)用于圖像信號(hào)的數(shù)字化處理。3. 用PN15序列完成差分編碼解碼仿真實(shí)驗(yàn)。4. 數(shù)據(jù)分析整理（尤其是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拍照記錄的波形，盡可能將該照片的測(cè)量點(diǎn)（如編碼輸出、CLK等）標(biāo)注在原理框圖中，并將照片中CH1、CH2標(biāo)出來(lái)）。實(shí)驗(yàn)中增量調(diào)制編碼答：此圖CH1表示增量調(diào)制的原信號(hào)；CH2表示增量調(diào)制的基帶碼型。5. 實(shí)驗(yàn)中增量調(diào)制編碼輸出的基帶碼型是什么？答：由實(shí)驗(yàn)圖和可知該基帶

6、碼型是單極性不歸零二進(jìn)制碼。6. 比較分析不同量階，不同幅度情況下，量化噪聲有什么不同。答：由圖可知，當(dāng)幅值不變時(shí)，量階越大，量化噪聲越大；當(dāng)量階不變時(shí)，幅值越大，量化噪聲越小；所以在實(shí)際中可通過(guò)減小量階或者增大信號(hào)幅值來(lái)減小量化噪聲。7. 在什么情況下會(huì)輸出一致脈沖信號(hào)。答：當(dāng)進(jìn)行CVSD編碼時(shí)，編碼中出現(xiàn)連續(xù)的1或者連續(xù)的0時(shí)會(huì)輸出一致脈沖。而CVSD的原理則是根據(jù)一致脈沖對(duì)編碼做出檢測(cè)并自適應(yīng)的調(diào)整量化階電平，盡量使調(diào)制器能夠跟得上信號(hào)的變化。七、實(shí)驗(yàn)小結(jié)這次實(shí)驗(yàn)做的時(shí)間比較久，感覺(jué)難度也挺大的，特別是對(duì)于示波器的使用，感覺(jué)到了自己的很大的不足，課后需要多去了解示波器的功能使用，課堂上抓

7、緊時(shí)間了解熟悉掌握示波器的使用。由實(shí)驗(yàn)可知：當(dāng)幅值不變時(shí)，量階越大，量化噪聲越大；當(dāng)量階不變時(shí)，幅值越大，量化噪聲越?。凰栽趯?shí)際中可通過(guò)減小量階或者增大信號(hào)幅值來(lái)減小量化噪聲。對(duì)于此的觀察，可以聽(tīng)過(guò)音樂(lè)的噪聲大小以及示波器中的波形圖噪聲感染都可以驗(yàn)證。對(duì)于一致信號(hào)的判斷，當(dāng)進(jìn)行CVSD編碼時(shí)，編碼中出現(xiàn)連續(xù)的1或者連續(xù)的0時(shí)會(huì)輸出一致脈沖。其是進(jìn)行CVSD編碼的檢測(cè)及調(diào)整，使調(diào)制器能跟上信號(hào)變化。增量調(diào)制是采用一位二進(jìn)制數(shù)碼來(lái)表示信號(hào)此時(shí)刻的值相對(duì)于前一個(gè)取樣時(shí)刻的值是增大還是減少，增大發(fā)“1”碼，減少發(fā)“0”碼，數(shù)碼的“1”，“0”只是表示信號(hào)相對(duì)于前一時(shí)刻的增減，不代表信號(hào)的絕對(duì)值。當(dāng)取

8、樣頻率足夠高時(shí)量?jī)r(jià)的大小取得恰當(dāng)，收端恢復(fù)的信號(hào)與原信號(hào)非常接近，量化噪聲可以很小。增量調(diào)制的突出優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單，能以較低的數(shù)碼率進(jìn)行編碼。八、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容（1）CMI反轉(zhuǎn)碼：“1”交替用“11”和“00”表示，“0”用“01”表示。定時(shí)信息豐富。具有糾錯(cuò)能力。同時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 不存在直流分量，且低頻分量較??； 信息碼流中具有很強(qiáng)的時(shí)鐘分量，便于從信號(hào)中提取時(shí)鐘信息； 具有一定的檢錯(cuò)能力。（2）BPH：全稱(chēng)是數(shù)字雙向碼。又稱(chēng)分相碼或曼徹斯特碼，它是對(duì)每個(gè)二進(jìn)制代碼分別利用兩個(gè)不同的二進(jìn)制新碼去取代。（3）AMI：全稱(chēng)為傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼。1碼通常稱(chēng)為傳號(hào)，0碼則叫空號(hào)。編碼規(guī)則:消息代碼中的0

9、傳輸碼中的0消息代碼中的1傳輸碼中的+1、-1交替。特點(diǎn):由AMI碼確定的基帶信號(hào)中正負(fù)脈沖交替，而0電位保持不變;所以由AMI碼確定的基帶信號(hào)無(wú)直流分量，且只有很小的低頻分量； 在接收端不易提取定時(shí)信號(hào)，由于它可能出現(xiàn)長(zhǎng)的連0串； 具有檢錯(cuò)能力，如果在整個(gè)傳輸過(guò)程中，因傳號(hào)極性交替規(guī)律受到破壞而出現(xiàn)誤碼時(shí)，在接收端很容易發(fā)現(xiàn)這種錯(cuò)誤。（4）HDB3：三階高密度雙極性碼是一種適用于基帶傳輸?shù)木幋a方式，它是為了克服AMI碼的缺點(diǎn)而出現(xiàn)的。編碼規(guī)則：先將消息代碼變換成AMI碼，若AMI碼中連0的個(gè)數(shù)小于4,此時(shí)的AMI碼就是HDB3碼； 若AMI碼中連0的個(gè)數(shù)大于3,則將每4個(gè)連0小段的第4個(gè)0變換成與前一個(gè)非0符號(hào)（+1或-1）同極性的符號(hào)； 為了不破壞極性交替反轉(zhuǎn)，當(dāng)相鄰V符號(hào)之間有偶數(shù)個(gè)非0符號(hào)時(shí),再將該小段的第1個(gè)0變換成+B或-B,符號(hào)的極性與前一非零符號(hào)的相反，并讓后面的非零符號(hào)從符號(hào)開(kāi)始再交替變化。特點(diǎn)：由HDB3碼確定的基帶信號(hào)無(wú)直流分量，且只有很小的低頻分量；HDB3中連0串的數(shù)目至多為3個(gè)，易于提取定時(shí)信號(hào)。5；7代飾丹艸役汁工卜川則:對(duì)于頻帶低端受限的信道傳輸，線(xiàn)路碼型中不含有直流分量和較少的低頻分量；便于從相應(yīng)的基帶信號(hào)中提取比特同步信息；盡量減小碼型頻譜中的高頻分量；所選碼型應(yīng)具有糾錯(cuò)、檢錯(cuò)能力；碼型變換設(shè)備要簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。編碼