实验四Δm及CVSD编译码实验.docx
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实验四Δm及CVSD编译码实验
实验四△ni及CVSD编译码实验
一、实验目的
1、掌握简单增量调制的工作原理。
2、理解疑化噪声及过载量化噪声的左义,掌握英测试方法。
3、了解简单增量调制与CVSD工作原理不同之处及性能上的差别。
二、实验器材
1、主控&信号源模块、21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、Am编译码
(1)实验原理框图
图一Am编译码框图
(2)实验框图说明
编码输入信号与本地译码的信号相比较,如果大于本地译码信号则输岀正的量阶信号,如果小于本地译码则输岀负的量阶。
然后,量阶会对本地译码的信号进行调整,也就是编码部分运算。
编码输出是将正疑阶变为儿负量阶变为0。
△m译码的过程实际上就是编码的本地译码的过程。
2>CVSD编译码
(1)实验原理框图
图二CVSD编译码框图
(2)实验框图说明
与&n相比,CVSD多了量阶调整的过程。
而量阶是根据一致脉冲进行调整的。
一致性脉冲是指比较结果连续三个相同就会给岀一个脉冲信号,这个脉冲信号就是一致脉冲。
其他的编译码过程均与Anr-样。
四、实验步骤
项目一:
编码规则实验
项目二:
量化噪声观测
项目三:
不同量阶编译码的性能
项目四:
编译码语音传输系统
项目五:
CVSD量阶观测
项目六:
CVSD—致脉冲观测
项目七;CVSD量化噪声观测
项目八:
CVSD码语音传输系统
五、实验记录
TP4(信源延时)和TP3(本地译码)
TP4(信源延时)和TH14(编码输出)
项目二CH1信源延时,CH2本地译码
项目三虽:
阶3000,Vpp=3V
项目三量阶6000,Vpp=3V
项目三量阶3000,Vpp二IV
项目五量阶6000,Vpp二IV
项目五Vout二IV
项目五Vout=4V
项目五Vout=2V
项目七Vpp二IV
项目七
Vpp=3V
CVSD量化噪声观测(2KHz)Vpp二3V的噪声CVSD量化噪声观测(2KHz)Vpp=lV的噪声
六、思考题回答
1.增呈:
调制的速率可以是32kbps、16kbps相比PCM64kbps产生的原因怎样?
(请查找资料)今天VoIP采用什么样的信源编码?
视频的MPEG2编码又是什么?
答:
PCM的速率是增量调制的整数倍,利用此特点,可进行信道的复用,扩大信息量的传输。
提高信道的传输效率和利用率。
即在保证传输质量的同时,还可以利用增量调制在PCM调制的信道中传输更多的信息。
VoIP采用ITU-T定义的G729、G723(G723.1)等来进行信源编码。
其中G729可将经过采样的64kbit/s话音以几乎不失真的质量压缩至8kbit/s。
视频的MPEG2编码(图像压缩)是指针对标准数字电视和高清晰电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定。
2.比较增量调制和PCM.
答:
增量调制与脉码调制(PCM)相比,具有以下三个特点:
①电路简单,而脉码调制编码器需要较多逻辑电路;②数据率低于40千比特/秒时,话音质量比脉码调制的好,增量调制一般采用的数据率为32千比特/秒或16千比特/秒;③抗信道误码性能好,能工作于误码率为10-3的信道,而脉码调制要求信道误码率低于10-5〜10-6。
因此,增量调制适用于军事通信、散射通信和农村电话网等中等质量的通信系统。
增量调制技术还可应用于图像信号的数字化处理。
答:
此图CH1表示增量调制的原信号;CH2表示增量调制的基带码型。
5.实验中增量调制编码输出的基带码型是什么?
答:
由实验图和可知该基带码型是单极性不归零二进制码。
6.比较分析不同虽阶,不同幅度情况下,量化噪声有什么不同。
答:
由图可知,当幅值不变时,量阶越大,量化噪声越大;当量阶不变时,幅值越大,量化噪声越小;所以在实际中可通过减小量阶或者增大信号幅值来减小量化噪声。
7.在什么情况下会输出一致脉冲信号。
答;当进行CVSD编码时,编码中出现连续的1或者连续的0时会输出一致脉冲。
而CVSD的原理则是根据一致脉冲对编码做出检测并自适应的调整量化阶电平,尽量使调制器能够跟得上信号的变化。
七、实验小结
这次实验做的时间比较久,感觉难度也挺大的,特别是对于示波器的使用,感觉到了自己的很大的不足,课后需要多去了解示波器的功能使用,课堂上抓紧时间了解熟悉掌握示波器的使用。
山实验可知:
当幅值不变时,量阶越大,量化噪声越大;当量阶不变时,幅值越大,量化噪声越小;所以在实际中可通过减小量阶或者增大信号幅值来减小量化噪声。
对于此的观察,可以听过音乐的噪声大小以及示波器中的波形图噪声感染都可以验证。
对于一致信号的判断,当进行CVSD编码时,编码中岀现连续的1或者连续的0时会输出一致脉冲。
其是进行CVSD编码的检测及调整,使调制器能跟上信号变化。
增量调制是采用一位二进制数码来表示信号此时刻的值相对于前一个取样时刻的值是增大还是减少,增大发“1”码,减少发“0”码,数码的“1”,“0”
只是表示信号相对于前一时刻的增减,不代表信号的绝对值。
当取样频率足够高时量价的大小取得恰当,收端恢复的信号与原信号非常接近,量化噪声可以很小。
增量调制的突出优点是:
设备简单,能以较低的数码率进行编码。
八、实验预习内容
(1)CMI反转码:
“1”交替用“11”和“00”表示,“0”用“01”表示。
定时信息丰富。
具有纠错能力。
同时具有以下优点:
1不存在直流分量,且低频分量较小;
2信息码流中具有很强的时钟分量,便于从信号中提取时钟信息;
3具有一定的检错能力。
(2)BPH:
全称是数字双向码。
乂称分相码或曼彻斯特码,它是对每个二进制代码分别利用两个不同的二进制新码去取代。
(3)AMI:
全称为传号交替反转码。
1码通常称为传号,0码则叫空号。
编码规则:
消息代码中的0传输码中的0消息代码中的1传输码中的+1、-1交替。
特点:
①山AMI码确定的基带信号中正负脉冲交替,而0电位保持不变;所以山
AMI码确定的基带信号无直流分量,且只有很小的低频分量;
2在接收端不易提取定时信号,由于它可能岀现长的连0串;
3具有检错能力,如果在整个传输过程中,因传号极性交替规律受到破坏而出现误码时,在接收端很容易发现这种错误。
(4)HDB3:
三阶高密度双极性码是一种适用于基带传输的编码方式,它是为了克服AMI码的缺点而岀现的。
编码规则:
①先将消息代码变换成AMI码,若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI码就是HDB3码;
2若AMI码中连0的个数大于3,则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一个非o符号(+1或-1)同极性的符号;
3为了不破坏极性交替反转,当相邻V符号之间有偶数个非0符号时,再将该小段的第1个0变换成+B或-B,符号的极性与前一非零符号的相反,并让后面的非零符号从符号开始再交替变化。
特点:
©IIIHDB3码确定的基带信号无直流分量,且只有很小的低频分量;
②HDB3中连0串的数目至多为3个,易于提取定时信号。
(5)
基带传输信号码型设计应考虑以卜原则:
对于频带低端受限的信道传输.线路码型中不含有
直流分量和较少的低频分量;
便于从相应的基带信•号中提取比特同步信息:
尽量减小码型频谱中的高频分量;
所选码熨应具有纠错.检错能力;
码型变换设备要简易于实现。
要求:
1.CMI和BPH实验只要4-5个实验波形或频谱图(自己筛选并说明)
2.AMI和HDB3实验只要4-5个实验波形或频谱图(自己筛选并说明)
3.上一次检查过得实验报告不需要重新删减图片来重新打印了,就交打E卩的那一份即可。
思考题:
1.所有实验讲义中的思考题回答
2.
(1)FFT变换,抽样频谱、点数是什么,频谱分辨率由什么决走?
(2)什么是基带传输,基带传输码型选取的考虑是什么?
(3)实验中归零、不归零信号的频谱有何差异?
(4)结合实验说说时钟同步。
码输入与输出数据CMI
•IMdrontxTBS115Z£
误码检测CMI
编码输入输111BPH编码
7bkfron»*tbs1^16
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1
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岀AMI(非归零)
I编码规则频谱
编码输入译码输岀
MI编码译码时钟(有延迟)
ItekfronfxTBS1152B-EDI
补偿信号频谱分析
下一次实验预习内容:
ASKFSKPSK调制解调实验。
查找开关芯片4066的手册。
ASK是一种相对简单的调制方式,幅移键控(ASK)相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。
苴解调电路用鉴幅器,最简单的使用二极管检波
FSK:
其优点是较容易实现,抗噪声与抗衰减性能好,解调方式有:
相干解调、滤波非相干解调、正交相乘非相干解调。
PSK:
相移键控(PSK):
PSK就是根摇数字基带信号的两个电平使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。
C£H<»66
CD4066是一种四路电子开关集成电路,CD4066功能特点:
集成电路内部主要山四路功能完全相同的电子开关组成,各组开关分别受其相应引脚输入的电平控制,使电子开关接通或断开。
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- 关 键 词:
- 实验 CVSD 译码