实验二实验报告.docx
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实验二实验报告全文共10页,当前为第1页。实验二实验报告全文共10页,当前为第1页。PAM和PCM编译码器系统 实验二实验报告全文共10页,当前为第1页。 实验二实验报告全文共10页,当前为第1页。 实验目的 观察了解PAM信号形成的过程;验证抽样定理;了解混叠效应形成的原因; 验证PCM编译码原理;熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系;了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用。 实验内容和步骤 PAM编译码器系统 自然抽样脉冲序列测量 准备工作; PAM脉冲抽样序列观察; PAM脉冲抽样序列重建信号观测。 平顶抽样脉冲序列测量 准备工作; PAM平顶抽样序列观察; 平顶抽样重建信号观测。 信号混叠观测 准备工作 用示波器观测重建信号输出的波形。 PCM编译码器系统 PCM串行接口时序观察 输出时钟和帧同步时隙信号的观察; 抽样时钟信号与PCM编码数据测量; 用示波器同时观察抽样时钟信号和编码输出数据信号端口(TP502),观测时以TP504同步,分析掌握PCM编码输数据和抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度)及输出时钟的对应关系; PCM译码器输出模拟信号观测,定性观测解码信号与输入信号的关系:质量,电平,延时。 PCM频率响应测量:调整测试信号频率,定性观察解码恢复出的模拟信号电平,观测输出信号电平相对变化随输入信号频率变化的相对关系; PCM动态范围测量:将测试信号频率固定在1000Hz,改变测试信号电平,定性观测解码恢复出的模拟信号的质量。 实验数据处理与分析 PAM编译码器系统 实验二实验报告全文共10页,当前为第2页。实验二实验报告全文共10页,当前为第2页。观察得到的抽样脉冲序列和正弦波输入信号如下所示: 实验二实验报告全文共10页,当前为第2页。 实验二实验报告全文共10页,当前为第2页。 上图中上方波形为输入的正弦波信号,下方为得到的抽样脉冲序列,可见抽样序列和正弦波信号基本同步。 观测得到的重建信号和正弦波输入信号如下所示: 如上图所示,得到的重建信号也为正弦波,波形并没有失真。 平顶抽样的脉冲序列如下所示: 实验二实验报告全文共10页,当前为第3页。实验二实验报告全文共10页,当前为第3页。 实验二实验报告全文共10页,当前为第3页。 实验二实验报告全文共10页,当前为第3页。 上图中上方的波形为输入的正弦波信号,下方为PAM平顶抽样序列。 平顶抽样的重建信号波形: 可见正弦波经过平顶抽样,最终重建的信号仍为正弦波。 观察产生混叠时的重建信号的输出波形 在实验时将输入的正弦波频率调至7.5KHz,通过示波器观察得到的输入正弦波波形和输出的重建信号如下所示: 实验二实验报告全文共10页,当前为第4页。实验二实验报告全文共10页,当前为第4页。 实验二实验报告全文共10页,当前为第4页。 实验二实验报告全文共10页,当前为第4页。 由于实验时采用的抽样频率为8KHz,所以当输入的信号频率为7.5KHz时已经不满足抽样定理的要求了,所以会产生混叠误差,导致了输出的重建波形如上图所示,不再是正弦波了。 在采用抗混滤波器时的输出波形的性能,通过改变输入频率得到结果如下表所示: 输入频率/Hz 300 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 3700 输出性能/V 0.72 0.73 0.704 0.70 0.632 0.488 0.340 0.230 0.216 从测量结果可以得出如下规律:随着输入正弦波信号的频率逐渐升高,输出重建波形的幅值逐渐降低。这是由于在实验电路中加入了抗混滤波器,该滤波器随着频率的升高会使处理的信号的衰减逐渐变大,所以如试验结果所示,随着输入信号频率的升高,输出信号的幅值在逐渐变小。 在不采用抗混滤波器时输入与输出波形之间的关系,得到的结果如下表所示: 输入频率/Hz 1000 2500 3000 5500 6500 7500 8500 9000 11000 输出频率/Hz 1000 2500 3000 2500 1500 500 497 1000 3012 实验二实验报告全文共10页,当前为第5页。实验二实验报告全文共10页,当前为第5页。 由于实验时采用的抽样频率为8000Hz,所以当输入信号的频率小于4000Hz时满足抽样定理,输出信号的频率与输入信号相同,所以上表结果中输入频率为1000,2500,3000Hz时输出频率与输入频率相同;当输入频率大于4000Hz时就会产生混叠误差,当根据抽样的性质可以知道,当输入频率小于8000Hz时,输出的频率会因为混叠误差变为"8000-输入频率",而当输入频率大于8000时,输出信号的频率会变为"输出频率-8000",所以会得到上表中的结果。 实验二实验报告全文共10页,当前为第5页。 实验二实验
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