1、同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 實實 驗驗 指指 導(dǎo)導(dǎo) 書書 課課 程程 名名 稱：稱：_通信系統(tǒng)原理通信系統(tǒng)原理 A_ 實實 驗驗 學(xué)學(xué) 時：時： 10 學(xué)學(xué) 時時 適適 用用 專專 業(yè)：業(yè)：通信工程、電子信息工程通信工程、電子信息工程 實驗項目名稱實驗項目名稱 1、信號源與頻譜分析實驗，實驗裝置認(rèn)識實驗信號源與頻譜分析實驗，實驗裝置認(rèn)識實驗 2 學(xué)時學(xué)時 2、脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實驗）實驗 2 學(xué)時學(xué)時 3、數(shù)字基帶傳輸實驗數(shù)字基帶傳輸實驗 2 學(xué)時學(xué)時 4、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)實驗數(shù)字調(diào)制與解調(diào)實驗 2 學(xué)時學(xué)時 5、時分復(fù)用與話路通信綜合實驗

2、時分復(fù)用與話路通信綜合實驗 2 學(xué)時學(xué)時 信息與通信實驗室信息與通信實驗室 2011-9-8 目目 錄錄 一：概述一：概述.4 電子與通信原理實驗系統(tǒng)介紹.4 一、電子與通信原理實驗系統(tǒng)總方框.4 二、系統(tǒng)單元電路組成的認(rèn)識:.4 三、通信系統(tǒng)實驗項目的總體認(rèn)識:.5 四、電子與通信原理實驗系統(tǒng)元器件總體布局分布.6 實驗一實驗一 信號源與頻譜分析實驗，實驗裝置認(rèn)識實驗信號源與頻譜分析實驗，實驗裝置認(rèn)識實驗.7 一、實驗?zāi)康?7 三、實驗儀器儀表.7 四、實驗裝置的實驗電路工作原理.7 五、實驗裝置熟悉的實驗內(nèi)容.10 六、實驗注意事項：.10 七、信號源實驗電路工作原理.10 八、信號源認(rèn)識

3、實驗內(nèi)容.13 1、CPLD 可編程數(shù)字信號發(fā)生器.13 2、簡易正弦信號發(fā)生器.13 九、信號源認(rèn)識實驗注意事項.13 十、觀察信號的波形和分析正弦和方波的數(shù)字頻譜，并記錄.13 十一、討論思考題.13 十二、實驗報告要求.13 實驗二實驗二 脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實驗）實驗.14 一、實驗?zāi)康?14 二、實驗預(yù)習(xí)要求.14 三、實驗所用儀表.14 四、實驗電路工作原理.14 五、實驗內(nèi)容.18 1、PCM編碼電路.18 2、PCM解碼電路.18 八、討論思考題.19 九、實驗報告要求.19 實驗三實驗三 數(shù)字基帶傳輸實驗數(shù)字基帶傳輸實驗.20 一、實驗?zāi)康?20

4、二、預(yù)習(xí)要求.20 三、實驗儀器.20 四、實驗電路及基本原理.20 五、實驗內(nèi)容.24 1、HDB3、AMI編碼規(guī)則實驗.24 2、HDB3、AMI譯碼實驗.25 六、實驗注意事項及主要波形說明：.25 七、觀察信號的波形：.25 八、實驗報告要求.25 實驗四（實驗四（1） FSK 調(diào)制解調(diào)實驗調(diào)制解調(diào)實驗.27 一、實驗?zāi)康?.27 二、預(yù)習(xí)要求:.27 三、實驗儀器儀表:.27 四、實驗電路工作原理.27 五、實驗內(nèi)容.30 1、FSK調(diào)制實驗.30 2、FSK解調(diào)實驗.30 六、實驗注意事項及主要波形說明：.31 七、觀察信號的波形：.31 八、討論思考題.31 九、實驗報告要求.3

5、1 實驗四（實驗四（2） 二相二相 PSK（DPSK）調(diào)制實驗）調(diào)制實驗 .32 一:實驗?zāi)康?32 二:預(yù)習(xí)要求.32 三:實驗儀器儀表.32 四:實驗電路工作原理.32 五:實驗內(nèi)容.36 1、偽隨機碼的設(shè)置.36 2、二相調(diào)制器.37 3、二相 調(diào)制器.37 六:實驗注意事項及主要波形說明.37 七、觀察信號的波形.38 八、 實驗討論思考題.38 九、實驗報告要求.38 實驗四（實驗四（3） 二相二相(PSK,DPSK)解調(diào)及系統(tǒng)實驗解調(diào)及系統(tǒng)實驗.39 一、實驗?zāi)康?39 二、預(yù)習(xí)要求.39 三、實驗儀器材.39 四、實驗電路工作原理.39 五、實驗內(nèi)容.42 六、實驗注意事項及主要

6、波形說明.42 七 觀察信號的波形：參考波形的跳線為：S8001-2、S8041-2、S8051-2、S8501-2、S8501-2、S8521-242 八、討論思考題.42 九、實驗報告要求.42 實驗五實驗五 時分復(fù)用與話路通信綜合實驗時分復(fù)用與話路通信綜合實驗.43 一 實驗?zāi)康?43 二 預(yù)習(xí)要求.43 三 實驗儀器儀表.43 四 實驗電路工作原理.43 五 實驗內(nèi)容.45 六 實驗注意事項及主要波形說明.45 七 觀察信號的波形.46 八 討論思考題.46 九 實驗報告要求.46 一：概述一：概述 電子與通信原理實驗系統(tǒng)介紹電子與通信原理實驗系統(tǒng)介紹 本通信原理實驗系統(tǒng)將單片計算機技

7、術(shù)、電子技術(shù)和通信原理等基礎(chǔ)知識靈活地運用在實驗教學(xué)環(huán) 節(jié)中。本系統(tǒng)可以獨立、組合、綜合完成 26 項實驗或示教。實驗電路原理清楚、設(shè)計新穎，重點突出， 實驗內(nèi)容豐富、波形測量點的選擇準(zhǔn)確具有代表性。 同時理論分析與實際動手相結(jié)合，以理論指導(dǎo)實踐，以實踐驗證基本原理為目標(biāo)，提高學(xué)生的分析 問題、解決問題等能力以及通過有目的選擇完成實驗或示教項目，使學(xué)生進一步鞏固理論基本知識，建 立通信系統(tǒng)完整的概念。 一、電子與通信原理實驗系統(tǒng)總方框一、電子與通信原理實驗系統(tǒng)總方框 二、系統(tǒng)單元電路組成的認(rèn)識二、系統(tǒng)單元電路組成的認(rèn)識: 本系統(tǒng)由下列 15 個模塊組成： 1、 電源 2、 中央集中控制器系統(tǒng)單

8、元 3、 信號發(fā)生單元 4、 脈沖振幅調(diào)制（PAM）系統(tǒng)單元 5、 脈沖編碼調(diào)制編碼、譯碼（PCM）系統(tǒng)單元 6、 增量調(diào)制編碼系統(tǒng)單元 7、 增量調(diào)制譯碼系統(tǒng)單元 8、 基本鎖相環(huán)與鎖相式數(shù)字頻率合成器（VCO）系統(tǒng)單元 9、 二相 PSK 數(shù)字相位調(diào)制系統(tǒng)單元 CPU 中央處理控制單元 基本鎖相環(huán) 頻率合成器 PAM 通信系統(tǒng) 增量調(diào)制編碼電路 (CVSD 調(diào)制方式) 增量調(diào)制譯碼電路 (CVSD 解調(diào)方式) PSK 調(diào)制器 PSK 解調(diào)器 FSK 調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng) PCM 通信系統(tǒng) 10、二相 PSK 數(shù)字相位解調(diào)系統(tǒng)單元 11、FSK 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)單元 12、HDB3/AMI 碼型變換單

9、元 13、通信口單元 14、RS232 接口單元 15、擴展模塊單元 三、通信系統(tǒng)實驗項目的總體認(rèn)識三、通信系統(tǒng)實驗項目的總體認(rèn)識: 電子與通信原理實驗系統(tǒng)在 CPU 中央控制單元的管理與控制下，由實驗者根據(jù)實驗基本內(nèi)容與基 本原理，在人工操作與 CPU 自動控制相結(jié)合下，可以獨立進行或綜合完成 26 個實驗項目： 1、 中央集中控制器系統(tǒng)實驗 2、 信號發(fā)生器系統(tǒng)實驗 3、 PAM 調(diào)制實驗 4、 脈沖振幅調(diào)制（PAM）系統(tǒng)實驗 5、 PCM 編碼實驗 6、 脈沖編碼解調(diào)（PCM CODEC）系統(tǒng)實驗 7、 時分復(fù)用 PCM 實驗 8、 話路通信實驗 9、 增量調(diào)制編碼實驗 10、增量調(diào)制系

10、統(tǒng)實驗 11、VCO 壓控振蕩器實驗 12、基本鎖相環(huán)實驗 13、鎖相式數(shù)字頻率合成器系統(tǒng)實驗 14、2PSK 調(diào)制實驗 15、2PSK 解調(diào)實驗 16、2DPSK 調(diào)制實驗 17、2DPSK 解調(diào)實驗 18、眼圖實驗 19、位同步信號恢復(fù)實驗 20、FSK 調(diào)制實驗 21、FSK 解調(diào)實驗 22、HDB3 編碼和解碼實驗 23、AMI 編碼和解碼實驗 24、通信系統(tǒng)綜合實驗 25、通信接口實驗 26、擴展實驗 四、電子與通信原理實驗系統(tǒng)元器件總體布局分布四、電子與通信原理實驗系統(tǒng)元器件總體布局分布 電子與通信原理實驗系統(tǒng)布局分布圖：見實驗箱及下圖：。 系統(tǒng)布局圖 實驗一實驗一 信號源與頻譜分

11、析實驗，實驗裝置認(rèn)識實驗信號源與頻譜分析實驗，實驗裝置認(rèn)識實驗 一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?1、 了解單片微型計算機在通信電路系統(tǒng)中的應(yīng)用 2、 了解該系統(tǒng)單元對其它實驗系統(tǒng)中的管理、控制與檢測過程 3、 熟悉鍵盤操作方法 4、 了解多種時鐘信號的產(chǎn)生方法； 5、 掌握用數(shù)字電路產(chǎn)生偽隨機序列碼的方法； 6、 了解 PCM 編碼中的收、發(fā)幀同步信號的產(chǎn)生過程； 二二、實驗預(yù)習(xí)要求實驗預(yù)習(xí)要求 閱讀本實驗原理部份內(nèi)容，理解信號發(fā)生器系統(tǒng)的原理、熟悉各芯片的功能。 預(yù)習(xí)單片微型計算機原理及其應(yīng)用，通信系統(tǒng)原理等相應(yīng)教材。 三、實驗儀器儀表三、實驗儀器儀表 1、 雙蹤示波器 一臺 2、 通信原理實驗箱

12、 一臺 3、 萬用表一塊 4、 頻率計 一臺 四、實驗裝置的實驗電路工作原理四、實驗裝置的實驗電路工作原理 中央集中控制器是該綜合實驗系統(tǒng)中的中心控制部分，它控制著各部分實驗電 路的工作，采用 MCS-51 單片機技術(shù)，對全部系統(tǒng)實現(xiàn)集中管理與控制，學(xué)生上機 作某項實驗或綜合實驗時，由輔助鍵盤進行操作，可選擇各種方式的實驗。 （一）電路組成 圖 1-1 是通信原理實驗系統(tǒng)中央控制單元原理框圖 圖 1-2 是通信原理實驗系統(tǒng)中央控制單元電原理圖 （二）電路基本工作原理 圖 1-1 中央控制單元原理框圖 CPU 中央控 制單元 8031 系統(tǒng) 顯示電路（液晶） 鍵盤輸入電路 控制 接口電路 驅(qū)動電

13、路 各 實 驗 模 塊 擴展模塊 圖 1-2 中央控制單元電路 1、鍵盤輸入電路 在擴展 AT89C51 單片計算機系統(tǒng)時，除了配置擴展外部存儲器外，也要對 I/O 口的擴展進行考慮，這主要使單片機能按照要求工作，就必須將必要的命令 和數(shù)據(jù)輸入到單片機中。這就需要配置一定的輸入設(shè)備。在本實驗系統(tǒng)中，輸入 設(shè)備選用的是鍵盤，鍵盤是單片機中一個關(guān)鍵的部件，它能實現(xiàn)向單片機輸入數(shù) 據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機的主要手段，其鍵盤與單片機系統(tǒng)接口 電路框圖如圖 1-2 所示。 本實驗箱有四個功能鍵，他們與各實驗單元及代碼的對應(yīng)關(guān)系如下表 1-1： 表 1-1 PAM：脈沖振幅調(diào)制單元 PCM：脈

14、沖編碼調(diào)制單元 ：增量調(diào)制編碼單元M VCO：基本鎖相環(huán)單元 PSK：移相鍵控調(diào)制解調(diào)單元 FSK：移頻鍵控調(diào)制解調(diào)單元 EYE：眼圖實驗 設(shè)置鍵 SET PN：設(shè)置偽隨機碼 0 鍵 用于設(shè)置偽隨機碼的 0（低）電平 1 鍵 用于設(shè)置偽隨機碼的 1（高）電平 確認(rèn)鍵 用于確認(rèn)各實驗?zāi)K 復(fù)位鍵 系統(tǒng)復(fù)位 說明： (1)按設(shè)置鍵設(shè)置鍵選擇相應(yīng)的各實驗?zāi)K，然后按確認(rèn)鍵確認(rèn)鍵進入此模塊，即送出該實驗所必須的 控制信號。 (2)0 和 1 鍵只在偽隨機碼功能下才能使用。本實驗系統(tǒng)提供的是 16 位的偽隨機碼。 (3)復(fù)位鍵：系統(tǒng)復(fù)位，但不改變當(dāng)前設(shè)置的偽隨機碼。如需初值則應(yīng)上電復(fù)位。 (4)按下復(fù)位

15、鍵后在液晶上將會顯示 * AEDKSCE * 然后進入各項功能。 WWWAEDKCOM 2、 液晶顯示電路 在對單片機擴展應(yīng)用時，有時單片機對數(shù)據(jù)的運算或處理的結(jié)果，也要通過一 定的方式輸出，這就需要一定的輸出設(shè)備，在本實驗系統(tǒng)中，采用了字符型的液晶 顯示模塊。 3、 驅(qū)動與控制電路 在通信原理實驗系統(tǒng)中，PCM 系統(tǒng)單元，F(xiàn)SK 系統(tǒng)單元，PSK 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)單 元，增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)以及基本鎖相環(huán)與鎖相式頻率合成器系統(tǒng)單元，這些系統(tǒng) 能否正常工作，取決于 CPU 中央控制單元的管理與控制。圖 2-2 是它的原理圖。 例如在做脈沖編碼調(diào)制 PCM 實驗時，控制輸入 PCM 實驗系統(tǒng)所需的工作

16、時鐘 2.048MHz，PCM 編碼與譯碼所需的收發(fā)分幀同步信號 8KHz，以及 PCM 系統(tǒng)的集 成芯片所需的控制電壓都應(yīng)加到 PCM 系統(tǒng)電路中，這樣 PCM 系統(tǒng)才能正常工作。 7、 鍵盤輸入與液晶顯示擴展電路 用 8031 的 I/O 口直接控制。 8、 系統(tǒng)復(fù)位電路 當(dāng)中央集中控制器系統(tǒng)出現(xiàn)不正?；蜍浖还ぷ鲿r，則只需要重新復(fù)位，重新 啟動電路來運行程序，這時只要按一下鍵盤上的功能鍵“復(fù)位”鍵即可。 五、實驗裝置熟悉的實驗內(nèi)容五、實驗裝置熟悉的實驗內(nèi)容 1、熟悉鍵盤的功能鍵與使用方法。 （1）按下設(shè)置鍵 1 下與確認(rèn)鍵，進入 PAM 實驗。 （2）按下設(shè)置鍵 2 下與確認(rèn)鍵，進入 P

17、CM 實驗。 （3）按下設(shè)置鍵 3 下與確認(rèn)鍵，進入實驗。M （4）按下設(shè)置鍵 4 下與確認(rèn)鍵，進入 VCO 實驗。 （5）按下設(shè)置鍵 5 下與確認(rèn)鍵，進入 PSK 實驗。 （6）按下設(shè)置鍵 6 下與確認(rèn)鍵，進入 FSK 實驗。 （7）按下設(shè)置鍵 7 下與確認(rèn)鍵，進入 EYE 實驗。 （8）按下設(shè)置鍵 8 下與確認(rèn)鍵，進入 SET PN 實驗。此時可按自己要求按 0 或 1 鍵 設(shè)置 16 位偽隨機碼。 六、實驗注意事項：六、實驗注意事項： 1、 打開開關(guān)，按鍵盤的“復(fù)位鍵” ，使系統(tǒng)復(fù)位，以便與程序重新開始工作。 2、 該中央集中控制器系統(tǒng)單元電原理總圖見圖 1-2 并作分析。并作簡要敘述。

18、 3、 當(dāng)發(fā)現(xiàn)某些電路不正常時，應(yīng)先關(guān)掉電源開關(guān)，再作靜態(tài)檢查，禁止帶電插拔 集成塊電路。 4、 GND 為接地點，測量各模塊的控制信號時，示波器應(yīng)注意接地。 七、信號源實驗電路工作原理七、信號源實驗電路工作原理 時鐘信號是其他各級電路的重要組成部分，在通信電路及其他電路中，若沒有 時鐘信號，則電路基本工作條件將得不到滿足而無法工作。因此，我們在做電子與 通信原理各項實驗時，必須先對所有的時鐘信號加以了解、熟悉，以便能順利的進 行后面的各項實驗。 （一）電路組成： 信號發(fā)生器單元的電路圖如圖 2-2， 信號發(fā)生器單元的布局圖如圖 2-3 信號發(fā)生器由以下電路組成：1、內(nèi)時鐘信號源；2 多級分頻

19、及脈沖編碼調(diào)制 系統(tǒng)收、發(fā)幀同步信號產(chǎn)生電路；3、簡易正弦信號發(fā)生器電路。 圖 2-1 XC95108 內(nèi)信號發(fā)生器原理框圖 圖 2-2 音頻信號和數(shù)字信號發(fā)生 圖 2-3 信號發(fā)生器面板圖 （一）電路工作原理 1、CPLD 可編程數(shù)字信號發(fā)生電路 CPLD 可編程模塊可用來產(chǎn)生實驗系統(tǒng)所需要的各種時鐘信號和各種數(shù)字信號。 本實驗箱選用的是 Xilinx 公司的 XC95108，通過下載接口電路和一些外部晶振 構(gòu)成。 內(nèi)部時鐘信號源電路由晶振，電阻、電容和非門組成，若電路加電工作后，在 輸出端輸出一個比較理想的 4.096MHz 方波信號，經(jīng)開關(guān) S0012-3選擇后到 XC95108 內(nèi)進行

20、一系列的分頻電路，產(chǎn)生所需的信號，分配給各個實驗?zāi)K。 其原理框圖見圖 2-1。 外部時鐘信號源可通過 IN1 接入同時將短路套置于開關(guān) S0011-2，這樣就可產(chǎn)生 你所需的時鐘信號。 2、簡易正弦信號發(fā)生器 簡易正弦信號發(fā)生由 ICL8038 信號發(fā)生芯片產(chǎn)生，除了能產(chǎn)生正弦波外也能產(chǎn) 生三角波、方波。測試點分別為 T054、T055、T056，它們的頻率、占空比、 失真可以通過電位器 RP001，RP002、RP003 調(diào)節(jié)。 八、信號源認(rèn)識實驗內(nèi)容八、信號源認(rèn)識實驗內(nèi)容 1、CPLD 可編程數(shù)字信號發(fā)生器可編程數(shù)字信號發(fā)生器 1、用內(nèi)部時鐘信號源產(chǎn)生的信號作為總時鐘輸入 S001 開關(guān)

21、接 2、3，分別分析各級 電路，并測出各測量點波形。 2、簡易正弦信號發(fā)生器、簡易正弦信號發(fā)生器 1、 分析該實驗電路的電原理圖 2-1，并理解其工作過程。 2、 調(diào)節(jié) RP001， 、RP002，RP003 電位器，觀測 T054、T055、T056 輸出變化。 九、信號源認(rèn)識實驗注意事項九、信號源認(rèn)識實驗注意事項 1、 接好電源，打開電源開關(guān)，相對應(yīng)的指示發(fā)光二極管亮，使電路工作。 2、 該實驗單元的元器件位置結(jié)構(gòu)見圖 2-2 所示 十、觀察信號的波形和分析正弦和方波的數(shù)字頻譜，并記錄十、觀察信號的波形和分析正弦和方波的數(shù)字頻譜，并記錄 1：參考波形跳線：S0012-3， T000&T00

22、1 波形； 2：T011&T012 波形； 3：T006&T007 波形； 4：T008&T009 波形； 5：T013 波形； 6：T002&T003 波形 7：T005&T004 波形 8：T017&T018 波形 9：T019&T016 波形 10：T016&T015 波形 11：T054&T055 波形 12：T054&T056 波形 十一、討論思考題十一、討論思考題 1、實驗電路中內(nèi)時鐘信號源產(chǎn)生是由兩級非門、晶振、電阻電容元件組成反饋式振 蕩器，分析其原理。能否用其他形式的電路產(chǎn)生時鐘信號，舉例說明。 2、時鐘信號得分頻電路能否用其他方法產(chǎn)生，要求電路盡量簡要、清楚。有哪些方 法？

23、畫出原理圖。13 分頻，2.5 分頻如何實現(xiàn)？ 3、理解并分析正弦波測試信號發(fā)生器電路后，試用其他方法產(chǎn)生正弦波信號，舉例 說明，并畫出電路圖。 十二、實驗報告要求十二、實驗報告要求 1、分析實驗電路的工作原理，敘述其工作過程 2、根據(jù)實驗測試紀(jì)錄，畫出各個測量點的波形圖 3、對實驗討論思考題加以分析，并做出原理圖與工作波形圖 4、寫出本實驗的心得體會，對本實驗有什么要求與意見提出來。 實驗二實驗二 脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實驗）實驗 一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?1、加深對 PCM 編碼工作過程的理解。 2、掌握 PCM 編、譯碼的時序關(guān)系。 3、熟悉 PCM 編、譯碼專

24、用集成芯片的使用方法及其要求。 4、了解 PCM 系統(tǒng)的工作過程。 二、實驗預(yù)習(xí)要求二、實驗預(yù)習(xí)要求 1、預(yù)習(xí)通信原理教材中關(guān)于脈沖編碼調(diào)制 PCM 原理的有關(guān)章節(jié)， 2、在閱讀本實驗內(nèi)容，詳細(xì)閱讀 TP3067 芯片資料。 三、實驗所用儀表三、實驗所用儀表 1、雙蹤示波器 一臺 2、通信原理實驗箱一臺 3、低頻信號源 一臺 四、實驗電路工作原理四、實驗電路工作原理 （一）電路組成 脈沖編碼調(diào)制電原理圖如圖 41 所示。 脈沖編碼調(diào)制面板圖如圖 42 所示。 （二）實驗電路工作原理 1、TP3067 芯片資料簡介：該電路是 NATIONAL SEMICONDCTOR 公司生產(chǎn)的單片串 行接口的

25、 PCM 編解碼和濾波器，它能夠?qū)⒛M話音進行 A 律的 PCM 編碼，并可對 A 律 PCM 數(shù)字碼流進行解碼， 同 TP3057 相比增加了功率放大器，因而能提供推挽輸出能力， 適用于程控交換系統(tǒng)與電話通信設(shè)備中。 表 41 TP3067 編譯碼集成電路引出端排列和功能框圖 腳 號 符號功能 腳 號 符號功能 1 VPO功放正向輸出 11 MCLKx編碼主時鐘輸入 2 GNDA模擬地 12 BCLKx編碼位時鐘輸入 3VPO 功放反向輸出 13 Dx PCM 數(shù)據(jù)輸出 4 VPI功放反向輸入 14 FSx編碼端幀同步脈沖輸 入 5 VFRO解碼端濾波器輸出 15 TSX 指示信號輸出，在編

26、 碼時隙為低電平 6 VCC正電源(十 5V) 16 ANLB反饋控制輸入 7 FSR解碼端幀同步脈沖 17 GSx話音放大器輸出 8 DRPCM 數(shù)據(jù)輸入 18VFx 話音放大器的反向輸 入 9 BLKR/ CLKSEL 解碼端位時鐘輸入 19 VFx+話音放大器的同向輸 入 10 MCLKR/ PDN 解碼端主時鐘輸入或掉 電控制輸入 20 +6VBB負(fù)電源(5V) 圖 4-1 PCM 編碼譯碼電路 圖 4-2 編碼、譯碼電路面板圖 TP3067 編譯碼集成電路引出端排列和功能框圖 圖 4-3 TP3067 引出端排列圖 圖 4-4 TP3067 內(nèi)部功能框圖 電路的功能說明： TP306

27、7 可以組成模擬用戶線與程控交換設(shè)備間的接口，包含有話音 A 律編解碼器、 自調(diào)零邏輯、話音輸入放大器、RC 濾波器、開關(guān)電容低通濾波器、話音推動功放等功能。 TP3067 具有完整的話音到 PCM 和 PCM 到話音的 A 律壓擴編解碼功能。它的編碼和 解碼工作既可同時進行，也可異步進行。 （1）同步工作時，主時鐘加到 MCLKx 端上，移位時鐘加到 BCLKx 端上，主時鐘的頻率 通過 BCLKR/CLKSEL 選擇。如果 BCLKR/CLKSEL0，主時鐘為 1.536MHz 或 1.544MHz 如果 BCLKR/CLKSEll，主時鐘為 2.048MHz。移位時鐘可以從 64k1Iz

28、 到 2.048MHz，需 和主時鐘同步。在這種方式下，編解碼主時鐘和移位時鐘相同。 （2）異步工作時，MCLKR 和 MCLKx 上均需 2.048MHz 時鐘，兩者可以不同步，但若要 性能最佳，兩者應(yīng)該同步，同樣 BCLKx 和 BCLKR/CLKSEL 端上也要加入編碼和譯碼時鐘,分 別用作編碼輸出與譯碼輸入的 PCM 碼流的移位時鐘，兩者均可以從 64kHz 到 2.048MHz。 FSx 和 FSR分別為編碼和解碼的幀同步脈沖。FSx 和 FSR的頻率均為 8KHz。 TP3067 模擬語音輸入部分含有可用電阻調(diào)節(jié)的運算放大器，RC 濾波器、八級開關(guān)電 容帶通濾波器和采樣保持電路，A

29、/D 變換器(具有 A 律壓縮特性)。譯碼部分是通過具有 A 律擴張?zhí)匦缘?D/A 變換器、五級開關(guān)電容低通濾波器等完成，通過功率放大器輸出，可以 直 接驅(qū)動線路變壓器，第一功放可將從譯碼濾波器輸出的2.5V 電壓提升到3.3V(負(fù)載 為 300 歐姆)，第二級功放可對平衡負(fù)載再提高 6dB。 TP3067 采用的是 A 律并帶有偶位取反的編碼方法。即： V1N十 2.5V， 編碼為：10101010 VIN0V， 編碼為：11010101 或 01010101 VIN一 2.5V， 編碼為：00101010 2、PCM 基本工作原理 眾所周知，脈沖調(diào)制通信就是把一個時間上連續(xù)、取值連續(xù)的模擬

30、信號變換成時間離 散、取值離散的數(shù)字信號后在信道中進行傳輸。 所謂脈沖編碼調(diào)制：就是對模擬信號先進行抽樣后，再對采樣值的幅度進行量化、編 碼的過程。 所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，從而把時間上連續(xù)的信號變成時間上離 散的信號。該模擬信號經(jīng)過抽樣后還應(yīng)當(dāng)包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢 復(fù)原模擬信號。它的抽樣速率的下限是由抽樣定理確定的。在該實驗中，抽樣速率采用 8Kbit/s。 所謂量化，就是把經(jīng)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。 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

31、過程中同時完成的，故編碼過程也成為模/數(shù)變換，可記作 A/D。 由此可見，脈沖編碼調(diào)制方式就是一種傳遞模擬信號的數(shù)字通信方式。 PCM 的原理如圖 41 所示。輸入的語音信號先經(jīng)防混疊低通濾波器，得到限帶信號 （3003400Hz） ，進行脈沖抽樣，變成 8KHz 重復(fù)頻率的抽樣信號（即離散的脈沖調(diào)幅 PAM 信號） ，然后將幅度連續(xù)的 PAM 信號用“四舍五入”辦法量化為有限個幅度取值的 信號，再經(jīng)編碼，轉(zhuǎn)換成二進制碼。對于電話，CCITT 規(guī)定抽樣率為 8KHz，每次抽樣編 8 位碼，即共有 256 個量化值，因而每話路 PCM 編碼后的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)碼率是 64Kbps。編碼后通 過開關(guān)選擇解碼

32、方式，是在 PCM1 解碼還是在 PCM2 解碼。 有兩路 PCM 電路：PCM1 和 PCM2。它們的工作原理基本相同，只是在進行編解碼的同步 時鐘脈沖 PCM1 和 PCM2 有一相位差，這樣就可以進行時分多路復(fù)用，時分多路復(fù)用將在實 驗五中講到。下面以 PCM1 為例： 語音信號輸入有兩種方式選擇：語音信號輸入有兩種方式選擇： S3021-2：為 D301D 和 D301C 的輸入放大電路， S3022-3：為通過話機經(jīng)用戶接口電路輸入。 解碼方式有兩種：解碼方式有兩種： S3001-2：將 PCM1 編碼信號送本芯片的解碼，同時開關(guān) SA300 往上撥。 S3002-3： 將 PCM1

33、 編碼信號和 PCM2 編碼信號組成一路信號送解碼開關(guān) SA300，當(dāng)開 關(guān)往上撥，此時在本單元解碼。當(dāng)開關(guān)往下?lián)?，此時在另一單元解碼。 本模塊解調(diào)后的信號可通過 PAM 單元的功率放大模塊，使解調(diào)后的語音信號通過喇叭 傳出。S3401-2 ：PCM1 解調(diào)輸出的信號。S3402-3 ：PCM2 解調(diào)輸出的信號。 五、實驗內(nèi)容五、實驗內(nèi)容 1、PCM 編碼電路編碼電路 1、在不加信號的情況下，用雙蹤示波器測量 T301-T306 各測量點處的波形，仔細(xì)觀察。 2、S3021-2從實驗二信號發(fā)生器系統(tǒng)單元中輸入 1KHz 單音頻正弦信號至 SIN300 中，再測 量 T301T306 各點波形，

34、畫出各點波形并分析其相位關(guān)系。 3、從外加信號發(fā)生器中輸入一正弦信號至 SIN300 中，重復(fù)上述“2”的過程及步驟。 2、PCM 解碼電路解碼電路 1、PCM 解碼系統(tǒng)實驗將 S3001-2連接，開關(guān) SA300 往上撥，在上述“1” 、 “2” 、 “3”的基 礎(chǔ)上，繼續(xù)測量 T301T306 個測量點處的波形。并畫出波形，作詳細(xì)分析。 2、在 PAM 模塊 S3401-2，測量 T200 信號，同時撥動開關(guān) 203，喇叭將發(fā)音。 六六、實驗注意事項及主要波形說明實驗注意事項及主要波形說明 1、實驗注意事項 (1) +5V、5V、48V 工作； (2) 撥動開關(guān) S301 至 ON 位置，HL300 發(fā)光管亮。 (3) 按設(shè)置鍵直到液晶的下行顯示 PCM，再按下確認(rèn)鍵，會在旁邊顯示：，即表明 已進入 PCM 模塊。 這樣就給 PCM 系統(tǒng)中送上四組信號，即： a)2048KHz 主時鐘信號 b)