实 验 报 告

课程名称： 程控交换原理

实验项目： 用户话路PCM编译码实验

姓 名：

专 业：

班 级： 学 号： 网络工程

计算机科学与技术学院

实验教学中心

2014 年 4 月 29日

一、实验目的

1．掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用；

2．熟悉单片PCM编译码集成电路TP3057的电路组成和使用方法；

3．观测TP3057各测量点的工作波形。

二、实验内容

PCM编译码器在程控交换机中的作用

三、实验用设备仪器及材料

双踪示波器，RZ8643实验箱，两部电话机

四、实验原理及接线

在PCM脉冲编码调制中，话音信号先经防混叠低通滤波器，然后进行脉冲抽样，变成8KHz重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅PAM信号），然后将幅度连续的PAM信号用类似“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码后转换成二进制码。对于电话。CCITT规定抽样率为8KHz，每抽样值编8位码，即共有28=256个量化值，因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kb/s。此芯片的压缩特性是A律十三折线非均匀量化编码，常应用于PCM 30/32路系统中。一般以2.048Mbit/s的速率来传送信息（可容纳32路PCM编码）。它的发送时序与接收时序直接受U01产生的脉冲信号FSX和FSR 控制。单路PCM编码数据是在某一个确定的时序中被发送出去，而在其它时序编码器是没有输出的。同样在一个PCM 帧里，单路PCM译码能在某一个确定的时序里，接收8位PCM 码。

由于四路数字电话用户的PCM编译码电路的原理图都是一样的，因此只对电话A进行说明，其它各路电路和测试点对应相同。

电话A用户端的PCM编译码的组成方框图如图6-1所示。电话语音信号，经过二/四线转换后分为发送和接收部分。电话发送部分的去话语音信号由1VT，经过PCM编码器转换成数字信号经TP304送往数字交换网络；电话来话的数字信号经TP305（即来自数字交换网络）及PCM译码器转换成模拟语音信号并经1VR送往电话用户接口电路的接收部分。

电话本实验模块中，电话A、电话B、电话C、电话D等四路用户的PCM编码速率都设置为2.048Mbit/s。各路的发送时序FSX与接收时序FSR相同，默认时隙号分别为4、8、16、24，对应的测试点分别为为TP02、TP03、TP04、TP05，参考0时隙测试点为TP06。实验时，设置“时分MT8980”方式，此时，可编程数字逻辑器件U01将TP3057芯片的上述工作时序和时隙送往各路电话用户电路。

另外， TP3057芯片内部模拟信号的输入端有一个语音带通滤波器，其通带为200HZ～4000HZ，所以输入的模拟信号频率只能在这个范围内。当输入模拟语音信号被采样的幅值为正向最大、0电平、负向最大时TP3057对应的编码值如下图6-2所示。

图6-2 PCM编码输出表

图6-1 PCM通信系统组成方框图

五、实验步骤

1. 在关电情况下，交换网络接口上插上“时分MT8980”交换模块，保管好其它模块；

2. 打开实验箱电源开关，电源指示灯亮，系统开始工作；

3. 电话A和电话B分别接上电话单机；

4. 液晶选择“时分MT8980” 交换方式，此时U01将控制时序信号和脉冲送往各个电话用户电路（2.048Mbit/s的速率，可容纳32路PCM编码），

各路TP3057芯片即运行；

5．将电话A与电话B按正常呼叫接通，即电话A拨号49，建立正常通话。通过话机讲话或按键（双音多频信号），对方即可听到。此时，电话A发的语音信号将经过PCM编码变成相应的数字信号，经过时分交换网络，送往电话B的PCM译码器，译码还原后送进电话B听筒；电话B话筒信息交换到电话A听筒的过程与此类似；

6．根据步骤3的分析，电话A的1VT点波形应与电话B的2VR点波形同（模拟信号），TP304波形应与TP405波形同（PCM编码信号，注意：交换后的时隙位置发生变化）；

7. 用示波器验证步骤6结果，注意观测PCM编码波形，如TP304、TP405。观测时示波器的触发通道放在PCM编码波形的帧同步窄脉冲TP02上，另一通道放在PCM编码波形测点上，调整示波器，即可观测到PCM的8位编码波形；

8. 对电话讲话或按键，看对应的PCM编码波形有何变化；

9. 更换其它电话呼叫组合继续进行实验；

10.如使用的示波器无法看清高速的PCM编码数据，可设置系统的PCM编码时钟为64K，这样一帧中只可容纳1路PCM数据。方法是：在关电的前提下，更换交换模块“时分CPLD”，加电后，菜单选择对应的项目，其它操作步骤与前同；

注：实验中电话A的各测量点波形说明如下，其它电话用户的测试点与上对应相同；

1VT：电话A去话话音信号，即PCM模拟输入

TP304：电话A PCM编码器编码的数字信号输出

TP305：电话A PCM译码器接收的数字信号输入

1VR：电话A来话话音信号，即PCM模拟话音信号输出

六、实验结果分析

PCM编译码信号对比

帧同步窄脉冲TP02 及PCM8位编码信号

电话用户电路的模拟信号与数字信号的变换是通过PCM编译码器完成的。

 

第二篇：实验三 PCM编译码

实验三  PCM编译码实验

    一、实验目的

    1. 掌握PCM编译码原理

    2. 掌握PCM基带信号的形成过程及分接过程

    二、实验内容

    1. 用示波器观察两路音频信号的编码结果，观察PCM基群信号

    2. 改变音频信号的幅度，观察和测试译码器输出信号的信噪比变化情况

3. 改变音频信号的频率，观察和测试译码器输出信号幅度变化情况

    三、基本原理    

1. PCM编译码模块原理

该模块上有以下测试点和输入点：

    · BS                    PCM基群时钟信号(位同步信号)测试点

    · SL0                   PCM基群第0个时隙同步信号

· SLA                   信号A的抽样信号及时隙同步信号测试点

· SLB                   信号B的抽样信号及时隙同步信号测试点

    · SRB                   信号B译码输出信号测试点

    · STA                   输入到编码器A的信号测试点

    · SRA                   信号A译码输出信号测试点

· STB                   输入到编码器B的信号测试点

· PCM_OUT               PCM基群信号输出点

· PCM_IN                PCM基群信号输入点

    · PCM A OUT             信号A编码结果输出点（不经过复接器）

    · PCM B OUT             信号B编码结果输出点（不经过复接器）

    · PCM A IN              信号A译码输入点（不经过复接器）

    · PCM B IN              信号B译码输入点（不经过复接器）

本模块上有S1这个拨码开关，用来选择SLB信号为时隙同步信号SL1、SL3、SL5、SL7中的任一个。

 四、实验步骤

1.  实验连线

本实验使用高、低频信号源（实验箱底板）和PCM&ADPCM编译码单元（EL－TS—M3），关闭系统电源，进行如下连接：

2. 熟悉PCM编译码模块，开关S1接通SL1(或SL3、SL5、SL7)，打开电源开关。

3．用示波器观察STA、STB，将其幅度调至2V。

    4. 用示波器观察PCM编码输出信号。

n  测量A通道时：将示波器CH1接SLA（示波器扫描周期不超过SLA的周期，以便观察到一个完整的帧信号），CH₂接PCM A OUT，观察编码后的数据与时隙同步信号的关系。

n  测量B通道时：将示波器CH1接SLB，（示波器扫描周期不超过SLB的周期，以便观察到一个完整的帧信号），CH₂接PCM B OUT，观察编码后的数据与时隙同步信号的关系。

5. 用示波器观察PCM译码输出信号

示波器的CH1接STA，CH2接SRA，观察这两个信号波形是否相同(有相位差)。

示波器的CH1接STB，CH2接SRB，观察这两个信号波形是否相同(有相位差)。

《通信原理》课程实验报告（三）