脉冲编码调制与解调实验报告.pdf
一、实验目的
本实验的主要目的是掌握脉冲编码调制（PCM）的基本原理和应用。通过实验，学生可以了解PCM系统中的抽样信号、量化、编码和解调过程，并掌握PCM系统中噪声的影响。
二、实验内容
本实验的内容主要包括PCM实验的原理、实验仪器、实验步骤和实验结果。实验中，我们使用信号源模块、模拟信号数字化模块、20M双踪示波器和带话筒立体机耳机等仪器来完成PCM实验。
三、实验原理
PCM实验的原理框图如下图所示：
信号源抽样保持模拟信号时钟信号量化编码PCM编码时钟信号LPF模拟信号编码部分译码部分
在实验中，我们使用信号源模块提供音频范围内模拟信号及时钟信号，然后经抽样保持、量化、编码过程，产生64K码速率的PCM编码信号。接着，我们使用译码部分将PCM编码信号送入，经译码、低通滤波器，还原出模拟信号。
四、实验步骤
实验步骤主要包括五个部分：
1. 将模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2. 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。
3. PCM编码，包括信号源模块“2K正弦基波”幅度调节至3V左右，实验连线，示波器双踪观测“FRAM-IN”、“PCM-OUT”测试点波形，PCM编码能够稳定观测，每一周期正弦波对应4帧共32位PCM编码。
4. PCM译码，包括增加连线，示波器观测“JPCM-OUT”测试点波形，为还原的正弦波，且幅度相当。
5. 模拟语音信号PCM编译码，用信号源模块模拟语音信源输出的“T－OUT”话音信号代替2K正弦信号输入模拟信号数字化模块中，还原的“解调输出”信号送回信号源模拟语音信源“R－IN”测试点，耳机接收话筒语音信号，完成模拟语音信号PCM编译码的整个过程。
五、实验结果
实验结果表明，通过本实验，我们可以掌握PCM系统的基本原理和应用，了解PCM系统中的抽样信号、量化、编码和解调过程，并掌握PCM系统中噪声的影响。此外，我们还学会了对PCM编译码系统的性能进行测试，如动态范围、信噪比特性。
六、实验过程部分波形图
实验过程部分波形图如下所示：
...
七、实验反思
本实验是我们学习脉冲编码调制的重要的一步。通过实验，我们不仅掌握了PCM系统的基本原理和应用，还学会了对PCM编译码系统的性能进行测试，如动态范围、信噪比特性。此外，我们还遇到了许多困难，例如示波器的调整问题，但我们最终解决了这些问题，并完成了实验。
八、结论
通过本实验，我们掌握了脉冲编码调制的基本原理和应用，了解PCM系统中的抽样信号、量化、编码和解调过程，并掌握PCM系统中噪声的影响。此外，我们还学会了对PCM编译码系统的性能进行测试，如动态范围、信噪比特性。
