pcm编码译码原理

3.3.2 PCM编码原理

在PCM中，对模拟信号进行抽样、量化，将量化的信号电平值转化为对应的二进制码组的过程称为编码，其逆过程称为译码或解码。在PCM中使用的是折叠二进制码。 （1）折叠二进制码

从理论上看，任何一个可逆的二进制码组均可用于PCM。目前最常见的二进制码组有三类：二进制自然码（NBC）、折叠二进制码组（FBC）、格雷二进制码（RBC）。表3-1列出三种码的编码规律。

由表3-1可见，如果把16个量化级分成两部分：0～7的8个量化级对于于负极性样值，8～15的8个量化级对应于正极性样值。自然二进制码就是一般的十进制正整数的二进制表示。如电平序号13用自然码表示就是

13?23?22?0?20?(1101)b （3.3-3）

其中下标b表示是二进制数。

在折叠码中，左边第一位表示正负号（信号极性），第二位开始至最后一位表示信号幅度。第一位用1表示正，用0表示负。绝对值相同的折叠码，其码组除第一位外都相同，并且相对于零电平（第7电平和第8电平之间）呈对称折叠关系，因此这种码组形象地称为折叠码。

格雷码的特点是任何相邻电平的码组，只有一位码发生变化。

表3-错误！未定义书签。 二进制码型

电平序号 0 1

ΔM编码、译码综合实验

实验二 ΔM编码、译码综合实验

一、实验目的

1．加深理解语音信号的增量调制编、译码原理。

2．了解简单增量调制(ΔM)，压扩增量调制(ADM)系统的方案，组成和特点。

3．对系统的主要技术指标进行实验测试、计算和分析，学会对这些主要指 标的测试方法。

4．对简单增量调制与压扩增量调制方式的电路性能作对比分析。

二、实验内容

1． 简单ΔM编码实验

(1) 时钟测试同步信号源实验 (5) 临界编码实验

(2) 静态编码实验 (6) 过载编码实验

(3) 起始编码实验 (7) 简单ΔM编码动态范围测试

(4) 正常编码实验 (8) 简单ΔM译码实验

2． 压扩ΔM编码实验

(1) 压扩控制信号实验 (3) 压扩过载特性

(2) 压扩编码动态范围测试 (4) 幅频特性实验

3． 压扩译码、滤波、功放实验

4． 压扩编译码实验

5． 压扩编译码话音信号测试实验

6． 简单压扩ΔM音质试听评价实验

7． 压扩量化信噪比测试实验

8． 学生常犯的测量错误

三、基本原理

3．1概述

增量调制是

PCM编码:

clear all; close all; %建立原信号

dt=0.002; %取时间间隔为0.01

t=0:dt:10; %时域间隔dt为间隔从0到10画图 fc=1 %xt里最大频率

xt=sin(2*pi*fc*t)+cos(2*pi*fc*t); %xt方程

%采样：时间连续信号 变为 时间离散模拟信号

fs=10; %抽样fs>=2fc，每秒钟内的抽样点数目将等于或大于2fc个 sdt=1/fs; %频域采样间隔0.1 t1=0:sdt:10; %以sdt为间隔从0到10画图

st=sin(2*pi*fc*t1)+cos(2*pi*fc*t1); %coswt=cos2pift,2pif=w figure(1); subplot(311);

plot(t,xt);title('原始信号'); %条状图，连续图 grid on %画背景 subplot(312);

stem(t1,st,'.'); %杆

实验四 PCM编译码器

一、实验原理

抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。

利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。

抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为fh，则可以唯一地由频率等于或大于2fh的样值序列所决定。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。通常将语音信号通过一个3400 Hz低通滤波器（或通过一个300～3400Hz的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz，这样可以用频率大于或等于6800 Hz的样值序列来表示。

实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率。这样可以留出一定的防卫带（1200Hz）。当抽样频率fs低于2倍语音信号的最高频率fh，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量。

在抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为fh的信号来代替实际语音信号。通过改

实验二十三 时分复用与解复用实验

实验项目一 256K时分复用帧信号观测

（1）帧同步码观测：用示波器连接复用输出，观测帧头的巴克码。

对比观测实验出现的码元，发现为01110010，根据所学知识可知，这串码即为帧头的观测码。

（2）帧内PN序列信号观测：用示波器接复用输出，利用储存功能观测3个周期

中的第一时隙的信号。

思考题：PN15序列的数据是如何分配到复用信号中的？ 分析分时复用的实质，可知，在模拟传送时，一位用户的数据根据复用划分的时隙以一帧为周期，逐次将8位数据插入每个帧相同的时隙处。对于此次实验中的PN15序列，检测到帧同步信号的帧头时，便插入第一帧数据，在第二次检测到帧头时插入第二帧数据，以此类推，将信号分配到复用信号中，以达到提高信道利用率的目的。 实验项目二 256K时分复用及解复用

（1）帧内PCM编码信号观测：将PCM信号输入DIN2，观测PCM数据。以帧同

步为触发分别观测PCM编码数据和复用输出的数据。

上图分别为PCM编码输入和复用输出的波形。仔细观察可知，对比复用输入信号， 复用输出有2帧的延时，且在复用输出的第0时隙为帧头的巴克码，第1时隙没有数据，第2时隙有了数据的存放，即PC

Pcm编译码实验报告

学院：信息学院 姓名：靳家凯 专业：电科 学号：20141060259

一、实验目的

1、 掌握脉冲编码调制与解调的原理。

2、 掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。

3、 了解脉冲编码调制信号的频谱特性。 4、 熟悉了解W681512。

二、实验器材

1、 主控&信号源模块、3号、21号模块 2、 双踪示波器 3、 连接线

三、实验原理 1、实验原理框图

图1 21号模块w68 1 5 1 2芯片的PCM编译码实验

图2 3号模块的PCM编译码实验

图3 ~μ律编码转换实验

2、实验框图说明

图1中描述的是信号源经过芯片W6815 12经行PcM编码和译码处理 。 w681512的芯片工作主时钟为2o48KHz, 根据芯片功能可选择不同编码时钟进行编译码。在本实验的项目一中以编码时钟取64K为基础进行芯片的幅频特性测试实验。 图2中描述的是采用软件方式实现PcM编译码, 并展示中间变换的过程 。 PcM编码过程是将音乐信号或正弦波信号, 经过抗混叠滤波 (其作用是滤波3.4kHz以外的频率, 防止A/D转换时出现混叠的现象) 。抗混滤波后的信号经A/D转换,然

重庆交通大学信息科学与工程学院

综合性设计性实验报告

专 业： 通信工程专业11级

学 号： 631106040222

姓 名： 徐 国 健

实验所属课程： 信息论与编码

实验室(中心)： 信息技术软件实验室

指 导 教 师 ： 李益才

2014年5月

教师评阅意见： 签名： 年 月 日 实验成绩：

一、题目

LZW编码与译码

二、编程要求

要求一：对字符串进行LZW编码，输出与字符串相一一对应的码字，本次实验所选的字符串为 “ABBABABAC”。

要求二：对要求一输出结果的码字进行译码输出

三、仿真方案详细设计

LZW(Lempel-Ziv & Welch)编码又称为字串表编码，属于一种无损压缩编码。LZW编码与游程编码类似，也是对字符串进行编码从而实现压缩，但它在编码的同时还生成了特定字符串以及与之对应的索引字符串表。LZW压缩使用字典库查找方案。它读入待压缩的数据并与一个字典库（库开始是空的）中的字符串进行对比，如有匹配的字符串，则输出该

项目二

实验十一 PCM编译码实验

一、 实验目的

1. 掌握PCM编码原理。

2. 掌握PCM基带信号的形成过程及分接过程。

3. 掌握语音信号PCM编译码系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。 二、 实验仪器

1. 双踪示波器一台

2. 通信原理VI型实验箱一台

3. M3：PCM与ADPCM编译码模块和M6数字信号源模块 4. 麦克风和扬声器一套 三、 实验原理及基本内容 1.点到点PCM多路电话通信原理

脉冲编码调制（PCM）技术与增量调制（△M）技术已经在数字通信系统中得到广泛应用。当信道噪声较小时一般用PCM，否则一般用△M。目前速率在155MB以下的准同步数字系列（PDH）中，国际上存在A律和u律两种编译码标准系列，在155MB以上的同步数字系列（SDH）中，将这两个系列统一起来，在同一个等级上两个系列的码速率相同,而△M在国际上无统一标准，但它在通信环境比较恶劣时显示了巨大的优越性。

点到点PCM多路电路通信原理可用11—1表示。对于基带通信系统，广义信道包括传输媒质、收滤波器、发滤波器等。对于频带系统，广义信道包括传输媒质、调制器、解调器、发滤波器、收滤波器等。

本实验模块可以传

课程设计 班 级： 通信07-3班 姓 名： 孟凡强 学 号： 0706030315 指导教师： 杨春玲

成 绩：

数字 原理

课程设计报告

电子与信息工程学院

通信工程系

PCM编译码器设计及应用

1、引言

随着电子技术和计算机技术的发展，仿真技术得到了广泛的应用。基于信号的用于通信系统的动态仿真软件simulink具有强大的功能，可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用，形成多层系统，使系统设计更加简洁明了，便于完成复杂系统的设计。

simulink具有良好的交互界面，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程，不仅在工程上得到应用，在教学领域也得到认可，尤其在信号分析、通信系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统。 本文主要阐述了如何利用simulink实现脉冲编码调制（PCM）。系统的实现通过模块分层实现，模块主要由PCM编码模块、PCM译码模块、及逻辑时钟控制信号构成。通过仿真设计电路，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。

2、系统介绍

PCM即脉冲编码调制，在通信系统中完成将语

实验三 Huffman编码和译码

一、需求分析

1、 用户必须先从键盘输入字符和相应字符的权值，在执行相应的操作。

2、演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机显示“提示信息”后之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令；相应的输入数据和运算结果显示在其后。 3、程序执行的命令包括：

（1）输入字符和相应的权值（2）程序运行，求解字符的编码并输出运算结果。 （3）输入一个字符串，生成码流。 4、测试数据

A 0.3 B 0.2 C 0.05 D 0.05 E 0.1 F 0.3 ABFEDEFAD 二、概要设计

构造Huffman树的方法——Huffman算法根据给定的n个权值{w1,w2,??wn}，构造n棵只有根 结点的二叉树，令初始权值为wj；在森林中选取两棵根结点权值最小的树作左右子树，构造一棵新的二叉树，置新二叉树根结点权值为其左右子树根结点权值之和；在森林中删除这两棵树，同时将新得到的二叉树加入森林中重复上述两步，直到只含一棵树为止，这棵树即哈夫曼树。哈弗曼树建成后，求编码需要从叶子节点出发走一条从叶子到根的路径。译码需从走一条从根到叶子的路径。 本程序的设计思路是： 1.建立huffman编码树 2.编码指