東南大學(xué)信息學(xué)院系統(tǒng)試驗(yàn)通信組第一次試驗(yàn)

1、信源編譯碼實(shí)驗(yàn)抽樣定理告訴我們：如果對(duì)某一帶寬有限的模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，且抽樣速率達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，那么根據(jù)這些抽樣值就可以準(zhǔn)確地還原信號(hào)。也就是說傳輸模擬信號(hào)的采樣值就可以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸。電路圖可以看出，抽樣脈沖先對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行自然或者平頂抽樣，將得到的抽樣信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)浇邮斩耍邮斩诉M(jìn)行濾波即可恢復(fù)到原始波形， 但是要注意，滿足抽樣脈沖的頻率大于等于原始信號(hào)的兩倍才可以準(zhǔn)確恢復(fù)。5.2自然抽樣驗(yàn)證各參數(shù)的設(shè)置如下：信號(hào)類型頻率幅度占空比原始信號(hào)2000Hz20/抽樣信號(hào)8000Hz/4/84倍抽樣脈沖2K正弦波8K2K2K正弦波8倍抽樣脈沖16K2Kt 周期 m.Ojisr >

2、 1, ,1 A <11 Ai_ijik_JLJ_jl_lL_llL_*,_fc.；，方根斷：頻率 L3«8tH2CHllWLH2 S.OOV ''M250ifStB-Oct-H 15:0?r取消自 jj動(dòng)設(shè)置 CHI 7 »383mv當(dāng)原始信號(hào)頻率保持 2k不變時(shí)，抽樣脈沖的頻率從3k到16k變化時(shí)，我們可以看出，當(dāng)抽樣脈沖頻率小于 4k取樣信號(hào)的頻譜發(fā)生混疊，無法準(zhǔn)確的恢復(fù)出原始信號(hào)，但 是當(dāng)頻率大于4k時(shí)將不會(huì)發(fā)生混疊，隨著頻率增大，恢復(fù)的越來越好。對(duì)于三角波來說，三角波的頻域是無限擴(kuò)展的，所以一定要選取遠(yuǎn)大于奈奎斯特采樣 頻率才可以較準(zhǔn)確的恢復(fù)

3、出原始信號(hào)，當(dāng)然還會(huì)有混疊，所以無法真正的恢復(fù)出原始信 號(hào)。從中可以看出，雖然恢復(fù)出了原始信號(hào)，但是仍有一定的失真。從頻譜圖也可以看 出，出現(xiàn)一定的混疊。設(shè)置原始信號(hào)為：“正弦”，1000hz ,幅度為20;設(shè)置抽樣脈沖：頻率： 8000hz ,占空 比：4/8 (50% );恢復(fù)濾波器截止頻率：2K信號(hào)類型頻率幅度占空比原始信號(hào)1000Hz20/抽樣信號(hào)8000Hz/4/8使用示波器觀測(cè)原始信號(hào) 3P2，恢復(fù)后信號(hào)6P4。當(dāng)3P2為6k時(shí)，記錄恢復(fù)信號(hào)波形及 頻率；當(dāng)3P2為7k時(shí)，記錄恢復(fù)信號(hào)波形及頻率；記錄 3P2為不同情況下，信號(hào)的波形，并分析原因，其是否發(fā)生頻譜混疊？當(dāng)信號(hào)頻率為6k

4、、7kHz時(shí)，都超出抽樣頻率 8k*1/2=4k,因此會(huì)發(fā)生頻譜混疊。經(jīng)過2k低通濾波器之后，高頻分量被去掉，所以基本恢復(fù)為2k正弦波。但是通頻帶之內(nèi)仍然有低頻的雜波分量，所以信號(hào)的毛刺比較明顯。設(shè)置原始信號(hào)為：“正弦”，1000hz ,幅度為20;設(shè)置抽樣脈沖：頻率： 8000hz ,占空比：4/8 (50% );恢復(fù)濾波器截止頻率：2K信號(hào)類型頻率幅度占空比原始信號(hào)1000Hz20/抽樣信號(hào)8000Hz/4/8維持原始信號(hào)不變，不斷改變占空比記錄波形如下:從圖中可以看出，第一個(gè)過零點(diǎn)的值為抽樣頻率乘以占空比的倒數(shù)，也就是說當(dāng)占空比增 大時(shí)，第一個(gè)過零點(diǎn)的值逐漸減小，另外占空比越大，恢復(fù)的信

5、號(hào)幅度越大，這是因?yàn)檎?空比越大使得發(fā)送的信號(hào)功率越大。(1) .修改參數(shù)進(jìn)行測(cè)量通過實(shí)驗(yàn)框圖上的“原始信號(hào)”、“抽樣脈沖”按鈕，設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)；如：設(shè)置原始信號(hào)為：“正弦”，1000hz，幅度為20;設(shè)置抽樣脈沖：頻率：8000hz，占空比：4/8 (50% );(2) .對(duì)比自然抽樣和平頂抽樣頻譜使用示波器的FFT功能或頻譜儀觀測(cè)抽樣后信號(hào)3P6。在實(shí)驗(yàn)框圖上通過“切換開關(guān)”，選擇到“自然抽樣”功能，觀察并記錄其頻譜；切換到“平頂抽樣”，觀察并記錄器頻譜。自然抽樣平頂抽樣PCM編譯碼實(shí)驗(yàn)5.2 PCM編碼原理驗(yàn)證抽樣脈沖信號(hào)以及輸出時(shí)鐘信號(hào)圖如下:從圖中我們可以看出來，抽樣脈沖寬度是輸出時(shí)鐘

6、寬度的兩倍，同時(shí)頻率是它的 1/8 ,同步沿為下降沿。PCM編碼輸出數(shù)據(jù)與抽樣脈沖信號(hào)的關(guān)系圖如下:從圖中可以看出，1次抽樣8位編碼輸出，在抽樣脈沖下降沿同步，編碼輸出與輸出時(shí) 鐘同步。液晶屏上觀測(cè)PCM編碼六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告描述PCM編碼串行同步接口的時(shí)序關(guān)系。3.填下下表，并畫出 PCM的頻響特性:輸入頻率（Hz）20050080010002000300034003600輸出幅度（V）2.062.822.922.962.962.942.480.864.填下下表，并畫出 PCM的動(dòng)態(tài)范圍:輸入幅度（V)0.0010.010.112345輸出幅度（V)-0.351.622.864.405.005.0

7、4增量調(diào)制(cvsd )編譯碼驗(yàn)證CVSD的過載觀測(cè)正常情況下，增量調(diào)制本地譯碼信號(hào)和原始信號(hào)會(huì)有“跟隨效果”，即原始信號(hào)和本地譯碼信號(hào)會(huì)有同樣的變化規(guī)律。但是當(dāng)量階過小，或者本地信號(hào)幅度變化太快，則會(huì)出現(xiàn) 本地譯碼跟隨不了原始信號(hào)的情況，即過載量化失真。在實(shí)驗(yàn)中，嘗試逐漸增大原始信號(hào) 的幅度，觀察過載量化失真現(xiàn)象。觀察過載量化失真是：增量調(diào)制編碼器輸出交替的長(zhǎng)連1”、長(zhǎng)連“0”碼現(xiàn)象。'入信號(hào)時(shí)鐘速率(KHz400)800120016002000240028003000340064KHz60544032302728262632KHz4128252215141277固定時(shí)鐘頻率下：隨著

8、輸入信號(hào)的頻率增大，臨界過載電平減小，這是合理的，因?yàn)楫?dāng) 頻率過高，原始信號(hào)變化更快，編碼跟蹤變難。當(dāng)固定輸入信號(hào)頻率時(shí)，時(shí)鐘頻率降低，臨界過載電平也相應(yīng)減少，這是因?yàn)闀r(shí)鐘降低 導(dǎo)致編碼速率降低以至于無法準(zhǔn)確跟蹤信號(hào)的變化。編碼時(shí)鐘對(duì)編碼系統(tǒng)的影響編碼時(shí)鐘頻率越大，恢復(fù)信號(hào)越準(zhǔn)確。5.7增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)頻率響應(yīng)測(cè)量輸入頻率(Hz)20050080010002000300034003600輸入巾高度(V)22222222輸出巾昌度(V)1.261.641.651.711.741.811.530.625.8 測(cè)量系統(tǒng)的最大信噪比(1).設(shè)置“原始信號(hào)”為：“正弦”，1000hz ,用示波器觀察比較“本地譯碼”與“模擬 輸入”的波形，在編碼器臨界過載的情況下，測(cè)量系統(tǒng)的最大信噪比。實(shí)際工作時(shí)，通常采用失真度儀來測(cè)量最大信號(hào)量化噪聲比。因?yàn)槭д娑扰c信噪比互為倒數(shù)，所以當(dāng)用失真度儀測(cè)出失真度