實驗二抽脈沖調制解調實驗

1、實驗二 抽脈沖調制解調實驗.抽樣定理與 PAM 調制解調實驗一實驗內(nèi)容 1.抽樣定理實驗 2.脈沖幅度調制（PAM）及系統(tǒng)實驗 二.實驗目的 1. 通過脈沖幅度調制實驗，使學生能加深理解脈沖幅度調制的特點。 2. 通過對電路組成、波形和所測數(shù)據(jù)的分析，加深理解這種調制方式的優(yōu)缺點。 2. 實驗電路工作原理 （1） 電路組成 由輸入電路、調制電路、脈沖發(fā)生電路、解調濾波電路、功放輸出電路等五部分組成（二）實驗電路工作原理 1.輸入電路 該電路由發(fā)送放大電路組成。該電路還用于 PCM、增量調制編碼電路中。 2.PAM 調制電路 它是利用 CD4066 開關特性完成抽樣實驗的,抽樣輸出的信號中不含有

2、直流分量。 輸出負載端，接有取樣保持電路，由 R605、C602 以及 R607 等組成，由開關 K601 來控制，在做調制實驗時，K601 的 2 端與 3 端相連，能觀察其取樣定理的波形。在做系統(tǒng)實驗時，將 K601 的 1 端與 2 端相連，即與解調濾波電路連通。 3.脈沖發(fā)生電路 該部分主要有兩種抽樣脈沖，一種由 555 及其它元件組成，這是一個單諧振蕩器電路，能產(chǎn)生極性、脈寬、頻率可調的方波信號，可通過調節(jié)電位器 W601實現(xiàn)輸出脈沖頻率的變化，以便用來驗證取樣定理，另一種由 CPLD 產(chǎn)生的 8KHz 抽樣脈沖，這兩種抽樣脈沖通過開關 K602 來選擇。可在 TP603 處很方便地

3、觀測到脈沖頻率變化情況和輸出的脈沖波形。注意實驗時，用 8KHz 抽樣脈沖效果較好，而且便于穩(wěn)定觀察。 4.PAM 解調與濾波電路 解調濾波電路由集成運放電路 TL084 組成。組成了一個二階有源低通濾波器，其截止頻率設計在 3.4KHz 左右，因為該濾波器有著解調的作用，因此它的質量好壞直接影響著系統(tǒng)的工作狀態(tài)。該電路還用在接收通道電路中。 5.功放輸出電路 功放電路主要用來放大輸出信號，提高解調后的音頻信號輸出功率。該電路選用了常見的小功率運放 LM386，配以少量的外圍元件來完成。放大后的音頻信號由喇叭作為負載輸出。喇叭輸出時應將 K102 短接 1-2。 三.實驗內(nèi)容 1.抽樣定理實驗

4、 2.脈沖幅度調制（PAM）及系統(tǒng)實驗 四.實驗步驟及注意事項 1.脈沖幅度調制實驗步驟 用示波器在 TP601 處觀察，以該點信號輸出幅度不失真時為好，如有削頂失真則減小外加信號源的輸出幅度或調節(jié) W108。在 TPP603 處觀察其取樣脈沖信號。改變電位器 W601，再用示波器觀察 TP602 該點波形。做詳細記錄、繪圖。 2.PAM 通信系統(tǒng)實驗步驟 (1)J106 選擇“同步輸入”J104 選擇“PAM IN”，J105 選擇” PAM OUT”. (2)將K602的2端和3端相連，為CPLD產(chǎn)生的8KHz抽樣時鐘脈沖，用示波器觀測TP601TP604 各點波形，并做詳細記錄、繪圖。

5、(3)將K602的1端和2端相連，然后電位器W601，即改變抽樣頻率fsr，使ffsr、 fc =2fsr、fc2fsr，在 TP603 處用示波器觀測系統(tǒng)輸出波形，以判斷和驗證取樣定理在系統(tǒng)中的正確性，同時做詳細記錄和繪圖，記下在系統(tǒng)通信狀態(tài)下的奈奎斯特速率。并分析比較。 (4)在 TP111 處用示波器觀察話音輸出波形，通過喇叭聽話音，感性判斷該系統(tǒng)對話音信號的傳輸質量。 3.脈沖幅度調制實驗注意事項 驗證取樣定理時，有時會產(chǎn)生不同步現(xiàn)象，在示波器中觀察不到穩(wěn)定的信號。此時可適當調整外加信號頻率，使之同步，有時需要反復耐心地調整才能觀察到。特別當觀察 fc >=2fsr 時，注意判斷

6、區(qū)別臨界狀態(tài)時的波形及頻率，并記下奈氏（Nyquist）速率。五實驗結果.脈沖編碼調制 PCM1 實驗內(nèi)容 1.用同步的簡易信號觀察 A 律 PCM 八比特編碼的實驗 2.脈沖編碼調制（PCM）及系統(tǒng)實驗 二. 實驗目的 1.加深對 PCM 編碼過程的理解。 2.熟悉 PCM 編、譯碼專用集成芯片的功能和使用方法。 3.了解 PCM 系統(tǒng)的工作過程。 三. 實驗電路工作原理 （一） PCM 基本工作原理 脈沖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(shù)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。 抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描

7、，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)過抽樣后還應當包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復原模擬信號。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。 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，把瞬時抽樣值用接近的電平值來表示。 一個模擬信號經(jīng)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(shù)值。 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(shù)變換，可記作 A/D。由此可見，脈沖編碼調制方式就是一種傳遞模擬信號的數(shù)字通信方式。 PCM

8、 的原理：話音信號先經(jīng)防混疊低通濾波器，進行脈沖抽樣，變成 8KHz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”辦法量化為有限個幅度取值的信號，再經(jīng)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(shù)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，在實際中廣泛使用的是兩種對數(shù)形式的壓縮特性：A 律和律。四. 實驗內(nèi)容 1.用同步的