【正文】 對附加頻譜分量可以移動,為了應(yīng)用,使用在片音調(diào)發(fā)生器功能,將在下面說明。DSP機解碼ADPCM字按照CCITT 、24kbps和16kbps的規(guī)定進行。FSR啟動持續(xù)期在 BCLKR 周期內(nèi)測量并通知器件選擇解碼算法(即 16kbps、24kbps或32kbps ADPCM或64kbpsPCM,DSP機應(yīng)用于正在DR引腳上接收的字。注意到啟動長度被延遲且不是實際ADPCM(PCM)取樣字是重要的。FST啟動的長度在發(fā)送數(shù)據(jù)時鐘(BCLKT)周期中測量,它告述器件使用的編碼速率。算法不支持DC信號。也可能是為了電池電壓監(jiān)視可轉(zhuǎn)換到測量VEXT引腳上的電壓。編碼過程應(yīng)用DAC、電壓基準和逐幀自動取零壓縮擴展以實現(xiàn)連續(xù)近似模擬－數(shù)字變換(ADC)算法。)高通濾波器的最后級是自動加零取樣和保持放大器。增益經(jīng)BR1(b2：b0)中SCP端口編程。此級意欲補償外部元件例如微音器的增益差容。此預(yù)濾波器具體地為兩極點Butterworth有源低通濾波器,繼之以單個無源極點。此運算放大器意欲購成反相增益電路。此串連型穩(wěn)壓器設(shè)計有低的下降電壓,。外部電容器(CI)與這些應(yīng)用無關(guān)。充電泵的時鐘周期和模擬排序時鐘一樣是256KHZ,以解決最小化噪生問題。然后充電泵電路連接CI的負導(dǎo)線到VEXT引腳,。－。此電壓可以直接加到VDD引腳或從VEXT引腳加電,由在片的5V可調(diào)整充電泵得到5V。完整的寄存器圖見表13－1所示。這些器件分別稱為SCPTX、SCP RX、SCPCLK和SCPEN。 (SCP)接口MC145540裝備了工業(yè)標準串行控制端口(SCP)。此電路沒有多大電流消耗,但它對于VDD電源要求5V的額定電壓。全部數(shù)字處理在8位PCM壓縮擴展字的13位線性化上玩成,該字是μ律或A律,這允許ADPCM信道以可懂的解碼進入μ律PCM序列而不管其原始數(shù)字化是μ律還是A律。標準會議對編碼器和解碼器規(guī)定乘16000字試驗失量以檢驗兼容性。ADPCM到PCM解碼器部分有互反濾波器函數(shù),對合適的再生PCM取樣中斷ADPCM字。預(yù)測值和真實PCM輸入值之間的錯誤或差是從編碼器到解碼器作為ADPCM發(fā)送的信息。MC145550 ADPCM編碼解碼器體現(xiàn)了此編碼器功能,作為其主功能塊。為了降低正比于取樣率的數(shù)字數(shù)據(jù)速率,采用8KHZ3的取樣率和3KHZ以上的高頻能量。有兩個壓縮擴展方案使用：u25律專在北美使用,A律專在歐洲使用。這些壓縮擴展方案接著分段或“折直線”格式作為符號位,三個弦位和四個階梯位。使數(shù)字化話音可懂要求對于約40db的動態(tài)范圍的信號失真約30db。這些器件主要用于電話網(wǎng)開發(fā),以促進話音交換和傳輸。參見圖13－2所示。下面對MC145540的主要功能作一介紹。在這種情況下,VDD是在片電壓調(diào)整充電泵的輸出并且必須不連到VEXT。和通用的電源電壓有關(guān),此引腳能作用在以下兩種不同的工作方式中的一種：當VEXT由已調(diào)整5V(177。當用于長幀同步或同步方式時,此引腳接收8KHZ時鐘,同步DR引腳處串行ADPCM數(shù)據(jù)的輸入。當用于長幀同步或短幀同步方式時,此引腳接收64~5120KHZ的任何位時鐘頻率。第25引腳(DR－Data, Receive)：ADPCM譯碼信號輸入端。第224引腳(CI－,CI+－Charge Pump Capacitor Pins)：在第2,可作降功耗用。第21引腳(SPC－Signal Processor clock)：數(shù)字信號處理單元主時中輸入端,。當在長幀同步或短幀同步方式中使用時此引腳接收64~5120KHZ的任何位時鐘頻率。第18引腳(FST－Frame Sync, Transmit)：ADPCM編碼電路幀同步信號輸入端,在這里是由十驗十二中產(chǎn)生的8KHZ窄脈沖信號作為該端的幀同步信號輸入到該端,其時序見圖13－4所示。第17引腳(SCP PX－Serial Control Rort Receive Input)：串行控制口接處狀態(tài)字輸入端其功能同上,其時序關(guān)系見圖13－3所示。注意當SCPEN高時(即它可以連續(xù)或能在脈沖串方式下運行)SCPCLK被忽略。數(shù)據(jù)在SCPCLK的上升沿上從SCP RX進入MC145540 ADPCM編碼解碼器。SCPEN 和 SCPLK 之間的定時關(guān)系示于圖13－3所示。本實驗中由U301(8031),。邏輯0加到此輸入強制器件進入低功率耗方式。除了當為模擬信號輸出而啟動外,此引腳是高阻抗。此功率放大器從從VEXT得電,。除了它對模擬信號輸出始能時外,此引腳是高阻抗。P0+和P0_的輸出是差動的(推挽的)。這是反相功率放大器輸出,用來提供反饋信號給PI引腳,以設(shè)置推挽功能放大器輸出的增益。連接PI到VDD將引起掉電,這些放大器和P0+、P0_輸出將是高阻抗。從第11引腳輸出音頻功率信號。,在內(nèi)部它連到VDSP電壓調(diào)整器的輸入,5V調(diào)整充電泵、全部數(shù)字I/0,包括串行控制端口和ADPCM串行數(shù)據(jù)端口。但是它不能向外不負載電路供電。除了當它為模擬信號輸出而起動外,此引腳為高阻抗。輸助功率驅(qū)動器能差動地驅(qū)動300Ω負載。此引腳在電下為高阻抗。這是輔助功率輸出驅(qū)動器的反相輸出。除了它啟動作模擬信號輸出外,此引腳是高阻抗。ADPCM信號經(jīng)過變換處理后的模擬音頻信號從該端輸出。~。第4引腳(VAG－Analog Ground Qutput)：模擬對地輸出端,輸出給第3引腳。允許輸入信號以VSS引腳為基準,使電頻移向VAG引腳,噪聲最小。第3引腳(TI+－Transmit Analog Input)：模擬運算放大器反相輸入端。這是發(fā)送增益設(shè)定運算放大器的反相輸入。當器件是在模擬掉電方式下時,此引腳是高阻抗。這是設(shè)定運算放大器發(fā)送增益的輸出和輸入到發(fā)送帶通濾波器。以上就是簡要介紹了ADPCM的基本原理,關(guān)于它的詳細工作原理及其數(shù)學(xué)推導(dǎo)請見有關(guān)ADPCM方面的教材。 圖13－1 線性預(yù)測器的構(gòu)成 線性預(yù)測器的預(yù)測值為 其中ai為預(yù)測系數(shù),在DPCM中為常數(shù)；在ADPCM中為自適應(yīng)變量。盡管采用固定參數(shù)量化器與自適應(yīng)預(yù)測器的語音編碼系統(tǒng)也稱為ADPCM,但是,本次實驗系統(tǒng)中使用ADPCM的大規(guī)模集成電路專用芯片MC145540,其量化器與預(yù)測器均為自適應(yīng)方式。多年來大量的研究表明,自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制(ADPCM)是語言壓縮編碼中復(fù)雜度較低的一種方法。采用這些方法一般在保證相同音質(zhì)下,可使PCM的數(shù)碼率從64kb/s降到32或16kb/s；使DM的數(shù)碼率從32kb/s降到16或8kb/s。至于在超短波波波段的移動通信網(wǎng)中,由于其頻帶有限(每路電話必須小于25KHZ),64kbit/sPCM更難于獲得應(yīng)用。目前,脈沖編碼調(diào)制(PCM)的數(shù)字通信系統(tǒng)已經(jīng)在大容量數(shù)字微波、光纖通信系統(tǒng)以及市話網(wǎng)局間中繼傳輸系統(tǒng)中獲的廣泛的應(yīng)用。對于電話數(shù)字通信,需要對話音進行編碼與解碼,即進行A－D、D－A變換。②外引線排列圖見右圖所示。實驗十三 自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)系統(tǒng)實驗一、 實驗?zāi)康? 1．加深對自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)工作原理的理解2．了解大規(guī)模集成電路MC14550的電路組成及工作過程3．了解利用編寫程序?qū)ζ湫酒琈C145540的控制與輸出處理過程 二、預(yù)習(xí)要求認真預(yù)習(xí)數(shù)字通信原理中有關(guān)PCM編解碼原理與自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)的原理及其算法等有關(guān)章節(jié)和其它相關(guān)內(nèi)容。見實驗工作原理中的介紹。 四、實驗電路工作原理在數(shù)字通信系統(tǒng)傳送與處理過程中,發(fā)送、接收、處理的信息是二進制數(shù)碼,因而它與模擬通信相比,具有抗干擾性強(可中繼再生,防止噪聲積累)、便于加密、適于處理與集成化,可靠性好及能構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)等特點,基于這些優(yōu)點,使得數(shù)字通信業(yè)已成為現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的重要方向。在分析ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)工作原理之前,必須搞清楚PCM的工作原理才能進行分析,關(guān)于PCM編譯碼的原理及其工作過程請參見原理教材與本實驗教材的實驗四,這里不再重復(fù)講述。這樣,對于費用昂貴的長途大容量傳輸系統(tǒng),尤其是對于衛(wèi)星通信系統(tǒng),采用PCM數(shù)字通信方式的經(jīng)濟性能很難和模擬通信相比擬。常見的有差值脈沖編碼調(diào)制(DPCM)與自適應(yīng)差值PCM(ADPCM),及增量總和調(diào)制(Δ－Σ),連續(xù)可變斜率增量調(diào)制(CVSD)與自適應(yīng)增量調(diào)制(ADM)。通常,人們把低于64kbit/s數(shù)碼率的語音編碼方法稱為語音壓縮編碼技術(shù),語音壓縮編碼方法很多,如有關(guān)分脈碼調(diào)制(DPCM),子帶編碼(SBC),變換或編碼(ATC),多脈沖激勵線性預(yù)測編碼(MPLPC),參加或波形失量編碼(VQ),隨機碼激勵統(tǒng)計編碼(CELP)等等。ADPCM與DPCM之間的主要區(qū)別在于：ADPCM中的量化器與預(yù)測器均采用自適應(yīng)方式,既量化器與預(yù)測器的參數(shù)能根據(jù)輸入信號的統(tǒng)計特性自適應(yīng)于最佳或接近于最佳參數(shù)狀態(tài)。為此,可先利用信號x(nTs)的相關(guān)性對未來樣值進行線性預(yù)測,預(yù)測器通常為抽頭延時濾波器(即FIR濾波器),如圖13－1所示。這樣,PCM編碼器改對差值信號e(nTs)=x(nTs)－(nTs)進量化和編碼,以達到DPCM或ADPCM編碼的目的。該端實質(zhì)上是發(fā)送濾波器的輸入端。此引腳上的所有信號以VAG引腳為基準。音頻模擬信號通過該端進入模擬運放。連接此引腳和TI+(引腳3)到VDD將置此放大器的輸出(TG)于高阻抗狀態(tài),這樣,允許TG引腳作為發(fā)送濾波器的高阻抗輸入。對于輸入增益設(shè)定運算放大器,此引腳調(diào)節(jié)差分到單端電路。連接此腳和TI_(引腳2)到VDD將置此放大器的輸出(TG)于高阻抗態(tài),這樣,允許TG引腳作為高阻抗輸入到發(fā)送濾波器。器件內(nèi)部所有模擬信號都以此引腳為基準。第5引腳(RO－Receive Analog Output)：接收模擬信號輸出端。此引腳可以是以VAG引腳或通過BR2(b7)為VEXT的一半電壓兩者之一為直流基準。該端與第7引腳一起可把音頻信號平衡輸出。此引腳可以是以VAG引腳或經(jīng)BR2(b7)的VEXT的一半電壓兩者之一為直流基準。這是輔助功率輸出驅(qū)動器的同相輸出。此腳在掉電下為高阻抗。電壓為３Ｖ。此引腳不能用來對外部負載加電,當?shù)綦娨跃S持存儲時此引腳內(nèi)部連到VEXT。該芯片必須與第5引腳或第7引腳的輸出音頻功率信號之間反饋接入到該端。PI和PC_引腳在反相運算放大器中的外部電阻一起作用,以設(shè)置P0+和P0_推挽功率放大器輸出的增益。同樣由BR2(b7)控制增益大小。此引腳能驅(qū)動300Ω負載到和電源電壓無關(guān)的P0+。當器件為模擬掉電方式時,P0+和P0_之間必須是高阻抗。這是同相功率放大器輸出,它是P0_上信號的反相變型。當器件在模擬掉電方式下時,此引腳為高阻抗,關(guān)于更多的信息見PI和P0_。在本實驗系統(tǒng)中,有兩種方式可進行復(fù)位,一種是傳統(tǒng)方式,即硬件復(fù)位