实验六 PCM编译码及A - 图文

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实验六 PCM编译码及A/μ律转换实验

一、实验目的

1、 掌握脉冲编码调制与解调的原理。

2、 掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。 3、 了解脉冲编码调制信号的频谱特性。 4、 熟悉了解W681512。

二、实验器材

1、 主控&信号源模块、1号、3号模块 各一块 2、 双踪示波器 一台 3、 连接线 若干

三、实验原理

1、实验原理框图

music/A-out音频接口1信号源FS编码帧同步编码时钟PCM编码（一路/二路）PCM编码输出CLK1# 语音终端扬声器音频输入译码时钟译码帧同步音频接口2PCM译码（一路/二路）PCM译码输入 图2-1 1号模块W681512芯片的PCM编译码实验

A/D转换PCM编码G.711变换music/A-outLPF-INLPFLPF-OUT编码输入编码输出PCM量化输出信号源抗混叠滤波器FS帧同步时钟CLKPCM编码3# 信源编译码模块时钟PCM译码G.711反变换D/A转换IIR滤波器PCM译码译码输入1# 语音终端模块&用户接口模块帧同步音频输入译码输出 - 1 -

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图2-2 3号模块的PCM编译码实验

3# 信源编译码模块LPF-INmusic/A-outLPFLPF-OUT编码输入抗混叠滤波器信号源FSCLKT1编码帧同步PCM编码（A律编码）编码输出A/μ-In编码时钟1# 语音终端模块编码时钟译码时钟编码帧同步A/μ律编码转换A/μ-OutW681512芯片PCM译码（μ律译码）PCM译码输入译码帧同步主时钟音频接口2音频输入

图2-3 A/μ律编码转换实验

四、实验步骤

实验项目一 测试W681512的幅频特性

概述：该项目是通过改变输入信号频率，观测信号经W681512编译码后的输出幅频特性，了解芯片W681512的相关性能。

1、关电，按表格所示进行连线。 源端口 信号源：A-OUT 信号源：CLK 信号源：CLK 信号源：FS 步) 信号源：FS 步) 模块1：TH8(PCM编码输出) 模块1：TH7(PCM译码输入) 接入译码输入信号 模块1：TH10(译码帧同目的端口 模块1：TH5(音频接口) 模块1：TH11(编码时钟) 号 模块1：TH18(译码时钟) 号 模块1：TH9(编码帧同提供编码帧同步信号 提供译码帧同步信号 提供译码时钟信连线说明 提供音频信号 提供编码时钟信2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【1号模

主控信号源

块】→【第一路PCM编译码方式】→【A律PCM编译码】。调节W1&使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。

3、此时实验系统初始状态为：设置音频输入信号为峰峰值3V，频率1KHz正弦波；PCM编码及译码时钟CLK为64KHz方波；编码及译码帧同步信号FS为8KHz。

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4、实验操作及波形观测。

（1）调节模拟信号源输出波形为正弦波，输出频率为50Hz，用示波器观测A-out，设置A-out峰峰值为3V。

（2）将信号源频率从50Hz增加到4000Hz，用示波器接模块1的音频输出2，观测信号的幅频特性。

注：频率改变时可根据实验需求自行改变频率步进，例如50Hz~250Hz间以10Hz的频率为步进，超过250Hz后以100Hz的频率为步进。

思考：W681512PCM编解码器输出的PCM数据的速率是多少？在本次实验系统中，为什么要给W681512提供64KHz的时钟，改为其他时钟频率的时候，观察的时序有什么变化？

答：速率为2.045MHZ

认真分析W681512主时钟与8KHz帧收、发同步时钟的相位关系。

答：主时钟与8KHz帧收同步时钟，8KHz收同步时钟的周期为125us，第n个帧同步信号与主时钟相位相同，第n+1个与主时钟相位相反。

实验项目二 PCM编码规则验证

概述：该项目是通过改变输入信号幅度或编码时钟，对比观测A律PCM编译码和μ律

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PCM编译码输入输出波形，从而了解PCM编码规则。

1、关电，按表格所示进行连线。 源端口 信号源：A-OUT 模块3：TH6(LPF-OUT) 信号源：CLK 信号源：FS 步) 模块3：TH14(编码-编码输出) 信号源：CLK 信号源：FS 步) 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【3号模

主控信号源

块】→【A律编码观测实验】。调节W1&使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。

3、此时实验系统初始状态为：设置音频输入信号为峰峰值3V，频率1KHz正弦波；PCM编码及译码时钟CLK为64KHz；编码及译码帧同步信号FS为8KHz。

4、实验操作及波形观测。

（1）以FS为触发，观测编码输入波形。示波器的DIV（扫描时间）档调节为100us。将正弦波幅度最大处调节到示波器的正中间，记录波形。

目的端口 模块3：TH5(LPF-IN) 模块3：TH13(编码-编码输入) 模块3：TH9(编码-时钟) 号 模块3：TH10(编码-帧同提供编码帧同步信号 连线说明 信号送入前置滤波器 提供音频信号 提供编码时钟信模块3：TH19(译码-输入) 接入译码输入信号 模块3：TH15(译码-时钟) 号 模块3：TH16(译码-帧同提供译码帧同步信号 提供译码时钟信

注意，记录波形后不要调节示波器，因为正弦波的位置需要和编码输出的位置对应。

（2）在保持示波器设置不变的情况下，以FS为触发观察PCM量化输出，记录波形。

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