2路語(yǔ)音全雙工pcm通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作-wenkub.com
2025-01-31 14:26 本頁(yè)面
【正文】 就像中國(guó)提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。之后，我就開(kāi)始在仿真上加入我自己的理解，最后就做出了與資料不一樣的仿真，最終在老師與同學(xué)的幫助下完成了本次課設(shè)。期間我遇到過(guò)許許多多的問(wèn)題和困難，但是在大家的努力下把這些困難都一一克服了，在歷經(jīng)重重困難后終于做好了本次課程設(shè)計(jì)，這對(duì)我來(lái)說(shuō)就是一種進(jìn)步，一種成長(zhǎng)。 20 圖 PCM 譯碼模塊圖 PCM 譯碼模塊是實(shí)現(xiàn) PCM 編碼的逆系統(tǒng)。 18 圖 時(shí)分解復(fù)用模塊圖 時(shí)分解復(fù)用就是把各路信號(hào)在同一信道上占有不同時(shí)間間隙進(jìn)行通信分離出原來(lái)的模擬信號(hào)。兩路 PCM 信號(hào)再與巴克碼源三路時(shí)分復(fù)用形成合路信號(hào) 。 模塊產(chǎn)生語(yǔ)音信號(hào) A、 B 波形如下： 圖 語(yǔ)音信號(hào) A 13 圖 語(yǔ)音信號(hào) B PCM 編碼以及時(shí)分復(fù)用模塊 SystemView 實(shí)現(xiàn)模型見(jiàn)圖 所示。 5．低通濾波器（圖符 224）：由于采樣脈沖不可能是理想沖激函數(shù)會(huì)引入孔徑失真，量化時(shí)也會(huì)帶來(lái)量化噪聲，及信號(hào)再生時(shí)引入的定時(shí)抖動(dòng)失真，需要對(duì)再生信號(hào)進(jìn)行幅度及相位的補(bǔ)償，同時(shí)濾除高頻分量，在這里使用與編碼模塊中相同的低通濾波器。 PCM 譯碼器組件功能實(shí)現(xiàn) ： 1．串 /并轉(zhuǎn)換器（圖符 90）：其具有兩路與輸入，需要輸入外部時(shí)鐘及清零設(shè)置，數(shù)據(jù)輸入 A 為 PCM 信號(hào)， 為不影響與操作，另一路輸入 B 為高電平，時(shí)鐘與位時(shí)鐘相同，為 256kHz 時(shí)鐘。 與門（圖符 9 131）：位同步信號(hào)與幀同步信號(hào)相與，是把位同步信號(hào)嵌套到延遲調(diào)相后的幀同步信號(hào)當(dāng)中，既保證幀與幀的同步，又保證了幀中間的各個(gè)位的同步。時(shí)分解復(fù)用信號(hào)在接收端只要在時(shí)間上恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行分離，各個(gè)信號(hào)就能分別互相分開(kāi)并不失真地還原出原來(lái)的模擬信號(hào)。 S IN GAL 247。247。 24 信號(hào)是將位同步信號(hào)進(jìn)行 24分頻得到的，其周期與幀同步信號(hào)的周期相同（因?yàn)橐粠?24 位是確定的），但其相位不一定符合要求。 當(dāng)基帶信號(hào)里的幀同步碼無(wú)錯(cuò)誤時(shí)（七位全對(duì)），把位同步信號(hào)和數(shù)字基帶信號(hào)輸入給移位寄存器，識(shí)別器就會(huì)有幀同步識(shí)別信號(hào) GAL 輸出，各種信號(hào)波形及時(shí)序關(guān)系如圖 所示， GAL 信號(hào)的上升沿與最后一位幀同步碼的結(jié)束時(shí)刻對(duì)齊。在幀同步模塊電路中有三個(gè)發(fā)光二極管指示燈 1P 、 2P 、 3P 與判決門限控制電壓相對(duì)應(yīng)，即從左到右與 2L 、 1L 、 0L 一一對(duì)應(yīng)，燈亮對(duì)應(yīng) 1，燈熄對(duì)應(yīng) 0。當(dāng) 7 位巴克碼全部進(jìn)入移位寄存器時(shí)， U50 的 1Q 、 2Q 、 3Q 、 4Q 及 U51 的 1Q 、 2Q 、 3Q 、4Q 都為 1，它們輸入到相加器 U52 的數(shù)據(jù)輸入端 0D ~ 6D ， U52 的輸出端 0Y 、 1Y 、2Y 都為 1，表示輸入端為 7 個(gè) 1。七位巴克碼是 1110010， 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中幀同步碼為 7 位巴克碼，集中插入到每幀的第 2 至第 8 個(gè)碼元位置上。 幀同步基本原理 介紹： 在時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中，為了正確的傳輸信息，必須在信息碼流中插入一定數(shù)量的幀同步碼，可以集中插入也可以 分散插入。于是分頻器的輸出相位就提前了 1/n 周期。如果接收端晶振輸出經(jīng) n 次分頻后，不能準(zhǔn)確地和收到的碼元同頻同相，這時(shí)就要根據(jù)相位比較器輸出的誤差信號(hào)，通過(guò)控制器對(duì)分頻器進(jìn)行調(diào)整。高穩(wěn)定度晶振產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)整形電路變成周期性脈沖，然后經(jīng)控制器再送入分頻器，輸出位同步脈沖序列。 我們把采用鎖相環(huán)來(lái)提取位同步信號(hào)的方法稱為鎖相法。 語(yǔ)音信號(hào) A， B 通過(guò)麥克風(fēng)輸出幅度比較小，需放大到再送到 PCM 編碼器。定時(shí)器電路由晶振，分頻器及時(shí)隙同步信號(hào)（抽樣信號(hào)）構(gòu)成，它為兩個(gè) PCM 編譯碼電路提供時(shí)鐘信號(hào)和時(shí)隙同步信號(hào)， PCM編譯碼部分采用芯片 TP3057 在時(shí)鐘信號(hào)和對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行編碼和譯碼。合路后的抽樣信號(hào)送到 PCM 編碼器進(jìn)行量化和編碼，然后將數(shù)字信碼送往信道。由前述的抽樣理論可知，抽樣的一個(gè)重要作用，是將時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)變成時(shí)間上離散的信號(hào)，其在信道上占用時(shí)間的有限性 ,為多路信號(hào)沿同一信道傳輸提供了條件。通信中一般都采用第二類。這樣，它基本上保持了連續(xù)壓擴(kuò)特性曲線的優(yōu)點(diǎn)，又便 于用 A 律函數(shù) 13 折線路實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)中所用到的 PCM 編碼正是采用這種壓擴(kuò)特性來(lái)進(jìn)行編碼的。廣泛采用的兩種對(duì)數(shù)壓縮律是 ? 壓縮律和 A 壓縮律。首先，當(dāng)輸入量化器的信號(hào)具有非均勻分布的概率密度（實(shí)際中常常是這樣）時(shí)，非均勻量化器的輸出端可以得到較高的平均信號(hào)量化噪聲功率比；其次，非均勻量化時(shí)，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號(hào)抽樣值成比例。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，實(shí)際中，往往采用非均勻量化。 圖 模擬信號(hào)的量化 模擬信號(hào)的量化分為均勻量化和非均勻量化。 ky 常稱為重建電平或量化電平。該模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣后還應(yīng)當(dāng)包含原信號(hào)中所有信息，也就是說(shuō)能無(wú)失真的恢復(fù)原模擬信號(hào)。 在通信系統(tǒng)中，由于電話線的帶寬約為 3000Hz，以電話的音質(zhì)為準(zhǔn)，一般認(rèn)為在通信中語(yǔ)音的帶寬為 300Hz~3400Hz。 2 設(shè)計(jì)框圖 兩路語(yǔ)音信號(hào) A、 B 先經(jīng)過(guò) PCM 編碼以及時(shí)分復(fù)用模塊形成合路信號(hào)，然后通過(guò)幀同步、位同步，再通過(guò)時(shí)分解復(fù) 用分離出兩路語(yǔ)音信號(hào) A、 B，然后兩路信號(hào)分別進(jìn)入不同的 PCM 譯碼系統(tǒng)，完成還原各路信號(hào)。 PCM 的 32 路標(biāo)準(zhǔn)的意思是整個(gè)系統(tǒng)共分為 32 個(gè)路時(shí)隙，其中 30 個(gè)路時(shí)隙分別用來(lái)傳送 30 路話音信號(hào) ，一個(gè)路時(shí)隙用來(lái)傳送幀同步碼，另一個(gè)路時(shí) 隙用來(lái)傳送信令碼，即一個(gè) PCM30/32 系統(tǒng)。抽樣定理使連續(xù)（模擬） 的基帶信號(hào)有可能被在時(shí)間上離散出現(xiàn)的抽樣脈沖所代替。 要完成 2 路語(yǔ)音的 PCM 全雙工通信，此次課題采用的是時(shí)分復(fù)用的方式。對(duì)于語(yǔ)音
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