数字通信原理实验箱,增量调制编译码系统实验
数字通信原理实验箱增量调制编译码系统实验掌握增量调制编译码的基本原理，并理解实验电路的工作过程。
一、数字通信原理实训箱增量调制编译码系统实训目的
1.掌控把握增量调制编译码的基础原理，并理解实训电子线路的作业过程。
2.理解不一样速率的编译码，以及低速率编译码时的输出波动线。
二、实训电子线路作业原理
1.增量调制的编码实训
（一）电子线路包括
图7-1是增量调制编码器实训构造框图, 图7-4是电原理图。
图7-1 增量调制编码器实训构造框图
（二）电子线路作业原理
1.增量调制的作业原理
增量调制编码每次取样只编一位码，这一位编码不是表示信号抽样值的大小，而是表示抽样幅度的增量，即应用一位二进制数码"1"或"0"来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还在减小，增大则输出"1"码，减小则输出"0"码。输出的"1"、"0"只是表示信号相对于前一个时刻的增减，不表示信号的幅值。
2．大规模含有概括电子线路MC34115芯片功能引脚简介略,详见所附光盘MC34115芯片。
3．编码电子线路的作业过程
由图7-2可知，写入的音频信号，经过发送通道电子线路输出到电解电容E201，经过耦合至MC34115的模仿信号写入端，第1引脚，因为本实训是编码作业方法。--置高电平给U201（MC34115）的第15引脚。此时芯片内的模仿写入运算放大器与移位寄存器接通，从第1引脚（ANI）写入的模仿信号与第2引脚（ANF）写入的本地解码信号相减并放大得到误差信号，然后按照该信号极性编成数值信码从第9引脚（DOT）输出。该信码在片内经过3级或4级移位寄存器及检验测量试验逻辑电子线路。检验测量试验过去的3位或4位信码中是否为连续"1"或连续"0"的出现。一旦当移位寄存器各级输出为全"1"码或全"0"码时，表明积分运算放大器增益过小，检验测量试验逻辑电子线路从第11引脚（COIN端）输出负极性一致脉冲，经过外接音节平滑滤波器后得到量阶控制电压（V）（V）写入到第3引脚（SYL端），由内部电子线路决定，GC端电压（V）（V）与SYL端相同，这就相当于量阶控制电压（V）（V）加到GC端。
在没有音频模仿信号写入时，话路是空闲状态，则编码器应能输出平稳的"1"、"0"交替码，这需要一小积分电流（A）（A）来完成，该电流（A）（A）可经过增大调动电位器来获取。由于极性开关的失配，积分运算放大器与模仿写入运算放大器的电压（V）（V）失调，此电流（A）（A）不能太小，否则无法得到平稳的"1"、"0"交替码。该芯片总环路失调电压（V）（V）约为1.5mv（注：IGC=120A，Vcc=12V，TA=25C），所以量阶可选用为3mv。当本地积分时间常数1ms时，则小积分电流（A）（A）取10A，就可得到平稳的"1"、"0"交替码。如果输出不要求有平稳的"1"、"0"交替码，量阶可减小到0.1mv，而环路仍可正常作业。
MC34115是应用3位数字检验测量试验控制的可变斜率方法，即通常所讲的三连"1"，三连"0"检验测量试验算法，常用的芯片还有MC3417（MOTO公司）、SC3417（国产），它们的温度（℃）（℃）界限为0～70C，MC3517、SC3517（-55～125C），这些多用来军事保密通信；还有一种检验测量试验算法是四连"1"、四连"0"检验测量试验算法，如MC3418、SC3418（0～70C）、MC3518、SC3518（-55～125C）多用来军事或商用数字电话通信设备中。
4.CVSD编码电原理图（图7-2）
图7-2 CVSD编码电原理图
2.增量调制的译码实训：
由发端送来的编码数值信号加至开关J801的引脚，经过该开关的作用，把信号送到U801（MC34115）芯片的第13引脚，即接收数值写入端。本系统因为是译码电子线路，故置低电平至U801（MC34115）的15引脚，使模仿写入运算放大器与移位寄存器断开，而数字写入运算放大器与移位寄存器接通，这样，接收数值信码经过数字写入运算放大器整形后送到移位寄存器，后面的作业过程与编码时相同，只是解调信号不再送回第2引脚（ANF端），而是直接送入后面的积分互联网中，再经过接收通道低通滤波电子线路滤去高频量化噪声，然后送出话音信号，推动喇叭。图7-3是增量调制系统译码电子线路构造方框图。
虽然增量调制系统的话音重量（kg）不如脉冲编码调制PCM数字系统的音质，但是由于增量调制电子线路对比简便，能从较低的数码率实行编码，通常为16～32kbit/s,在用来单路数字电话通信时，不需要收发端同步，故增量调制系统仍然广泛应用来数字话音通信系统中，如应用在传输数码率的军事，野外及保密数字电话等方面，在军队系统中的数字卫星通信地面站设备中，其终端部分的话音编码就是应用的这种大规模含有概括电子线路MC3417，MC3418的连续可变斜率增量调制方法。
图7-3 增量调制系统译码器电子线路构造方框图
三、实训内容
(一) 增量调制的编码实训
1．增量调制CVSD（ M）编码实训
2. 增量调制CVSD（ M）译码实训
3. 作业时钟可变状态下 M编译码重量（kg）对比
4．同等条件下的PCM与 M 系统功能对比实训
四、实训步骤及注意事项
1. 打开实训箱右侧电源开关，电源指示灯亮。
2. 将同步正弦波信号用连接线由TP002"同步输出"接入TP201"模仿写入"铜铆孔。调动写入信号幅度峰峰值在2V左右，
3. 薄膜键盘选用增量编码译码实训中各作业时钟：
01：8KHz； 02：32KHz； 03：64KHz。
4．K801开关选用：
1—2：增量调制译码部分接收来自增量调制编码电子线路的编码数字信号写入；
2—3：增量调制译码部分接收来自"数字同步技术模型块"再生数字信号写入。
注意：编码作业时钟应与译码作业时钟一致。
5．测量TP201～TP205、TP801～TP804各点波动线，特别注意对比TP202、TP205两点波动线。
6．改变编译码的作业时钟，再测量TP201～TP205、TP801～TP804各点波动线，特别注意TP202、TP205两点波动线（图7-5）。
7．改变写入信号的幅度，查看TP202、TP205两点波动线的改变。
8． 用其他模仿信号写入，测量TP201～TP205、TP801～TP804各点波动线，特别注意TP202、TP205两点波动线。
9．外加信号写入要注意信号的幅度及其相应的频率界限。
10．将译码信号输出TP804，用连接线接入功放TP006，由喇叭输出，直观感受改变有关功能数值对通信重量（kg）的影响。
图7-6 本实训系统通信实训
五、测量点说明
TP201：模仿信号写入端。写入300～3400Hz的模仿信号，若幅度过大，当信号的实际斜率超过译码器的大跟踪斜率时，本地译码波动线跟踪不上信号的改变，将造成过载噪声。因此信号波动线幅度尽量小一些。方法是：可改变相应信号源输出幅度的大小。
TP202：增量调制编码电子线路的本地译码信号输出波动线。其输出波动线与TP201的波动线相近似，但它的上升斜率和下降斜率不一样。波动线不好可调动W201电位器。
TP203：增量调制编码电子线路的作业时钟写入波动线，作业频率为64KHz或32KHz或8KHz，它由薄膜键盘选用来决定时钟信号：
01为 8KHz； 02为32KHz； 03为64KHz。
TP204：一致脉冲信号输出波动线，它随写入信号波动线的改变而改变。当编码数字信号出现三个连0（或三个连1）时，一致脉冲信号输出负电平，直至连0（或连1）情况停止，返回正电平输出。
TP205：增量调制编码电子线路输出的数字编码信号波动线。
TP801：增量调制译码电子线路的作业时钟写入波动线，作业频率为64KHz或32KHz或8KHz。
TP802：增量调制译码电子线路接收的数字编码信号写入波动线。
开关K801的作用：
1端与2端相连，译码电子线路接受编码电子线路输出的编码数字信号，即：TP802 = TP205。
2端与3端相连，译码部分接收来自"数字同步技术模型块"再生数字信号写入，即：TP802 = TP707。
TP803：增量调制译码电子线路的本地译码电子线路模仿信号输出波动线，可调动W801。
其输出波动线与TP202相近似，即经过二次积分互联网后输出的波动线。
TP804：译码输出，由译码部分的本地译码信号经过滤波器后得到。若恢复得好，应与TP201同。
增量调制编译码电子线路信号波动线示意图
六、实训报告要求
1.画出实训电子线路的实训方框图，并作简要叙述。
2.画出各测量各点波动线，集合课程课程理论解析说明所发生的各种情况。
3.在通话的重量（kg）方面，你认为该实训系统如何改进方能提升话音的重量（kg），及对本实训有何改进意见？
1.掌控把握增量调制编译码的基础原理，并理解实训电子线路的作业过程。
2.理解不一样速率的编译码，以及低速率编译码时的输出波动线。
二、实训电子线路作业原理
1.增量调制的编码实训
（一）电子线路包括
图7-1是增量调制编码器实训构造框图, 图7-4是电原理图。
图7-1 增量调制编码器实训构造框图
（二）电子线路作业原理
1.增量调制的作业原理
增量调制编码每次取样只编一位码，这一位编码不是表示信号抽样值的大小，而是表示抽样幅度的增量，即应用一位二进制数码"1"或"0"来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还在减小，增大则输出"1"码，减小则输出"0"码。输出的"1"、"0"只是表示信号相对于前一个时刻的增减，不表示信号的幅值。
2．大规模含有概括电子线路MC34115芯片功能引脚简介略,详见所附光盘MC34115芯片。
3．编码电子线路的作业过程
由图7-2可知，写入的音频信号，经过发送通道电子线路输出到电解电容E201，经过耦合至MC34115的模仿信号写入端，第1引脚，因为本实训是编码作业方法。--置高电平给U201（MC34115）的第15引脚。此时芯片内的模仿写入运算放大器与移位寄存器接通，从第1引脚（ANI）写入的模仿信号与第2引脚（ANF）写入的本地解码信号相减并放大得到误差信号，然后按照该信号极性编成数值信码从第9引脚（DOT）输出。该信码在片内经过3级或4级移位寄存器及检验测量试验逻辑电子线路。检验测量试验过去的3位或4位信码中是否为连续"1"或连续"0"的出现。一旦当移位寄存器各级输出为全"1"码或全"0"码时，表明积分运算放大器增益过小，检验测量试验逻辑电子线路从第11引脚（COIN端）输出负极性一致脉冲，经过外接音节平滑滤波器后得到量阶控制电压（V）（V）写入到第3引脚（SYL端），由内部电子线路决定，GC端电压（V）（V）与SYL端相同，这就相当于量阶控制电压（V）（V）加到GC端。
在没有音频模仿信号写入时，话路是空闲状态，则编码器应能输出平稳的"1"、"0"交替码，这需要一小积分电流（A）（A）来完成，该电流（A）（A）可经过增大调动电位器来获取。由于极性开关的失配，积分运算放大器与模仿写入运算放大器的电压（V）（V）失调，此电流（A）（A）不能太小，否则无法得到平稳的"1"、"0"交替码。该芯片总环路失调电压（V）（V）约为1.5mv（注：IGC=120A，Vcc=12V，TA=25C），所以量阶可选用为3mv。当本地积分时间常数1ms时，则小积分电流（A）（A）取10A，就可得到平稳的"1"、"0"交替码。如果输出不要求有平稳的"1"、"0"交替码，量阶可减小到0.1mv，而环路仍可正常作业。
MC34115是应用3位数字检验测量试验控制的可变斜率方法，即通常所讲的三连"1"，三连"0"检验测量试验算法，常用的芯片还有MC3417（MOTO公司）、SC3417（国产），它们的温度（℃）（℃）界限为0～70C，MC3517、SC3517（-55～125C），这些多用来军事保密通信；还有一种检验测量试验算法是四连"1"、四连"0"检验测量试验算法，如MC3418、SC3418（0～70C）、MC3518、SC3518（-55～125C）多用来军事或商用数字电话通信设备中。
4.CVSD编码电原理图（图7-2）
图7-2 CVSD编码电原理图
2.增量调制的译码实训：
由发端送来的编码数值信号加至开关J801的引脚，经过该开关的作用，把信号送到U801（MC34115）芯片的第13引脚，即接收数值写入端。本系统因为是译码电子线路，故置低电平至U801（MC34115）的15引脚，使模仿写入运算放大器与移位寄存器断开，而数字写入运算放大器与移位寄存器接通，这样，接收数值信码经过数字写入运算放大器整形后送到移位寄存器，后面的作业过程与编码时相同，只是解调信号不再送回第2引脚（ANF端），而是直接送入后面的积分互联网中，再经过接收通道低通滤波电子线路滤去高频量化噪声，然后送出话音信号，推动喇叭。图7-3是增量调制系统译码电子线路构造方框图。
虽然增量调制系统的话音重量（kg）不如脉冲编码调制PCM数字系统的音质，但是由于增量调制电子线路对比简便，能从较低的数码率实行编码，通常为16～32kbit/s,在用来单路数字电话通信时，不需要收发端同步，故增量调制系统仍然广泛应用来数字话音通信系统中，如应用在传输数码率的军事，野外及保密数字电话等方面，在军队系统中的数字卫星通信地面站设备中，其终端部分的话音编码就是应用的这种大规模含有概括电子线路MC3417，MC3418的连续可变斜率增量调制方法。
图7-3 增量调制系统译码器电子线路构造方框图
三、实训内容
(一) 增量调制的编码实训
1．增量调制CVSD（ M）编码实训
2. 增量调制CVSD（ M）译码实训
3. 作业时钟可变状态下 M编译码重量（kg）对比
4．同等条件下的PCM与 M 系统功能对比实训
四、实训步骤及注意事项
1. 打开实训箱右侧电源开关，电源指示灯亮。
2. 将同步正弦波信号用连接线由TP002"同步输出"接入TP201"模仿写入"铜铆孔。调动写入信号幅度峰峰值在2V左右，
3. 薄膜键盘选用增量编码译码实训中各作业时钟：
01：8KHz； 02：32KHz； 03：64KHz。
4．K801开关选用：
1—2：增量调制译码部分接收来自增量调制编码电子线路的编码数字信号写入；
2—3：增量调制译码部分接收来自"数字同步技术模型块"再生数字信号写入。
注意：编码作业时钟应与译码作业时钟一致。
5．测量TP201～TP205、TP801～TP804各点波动线，特别注意对比TP202、TP205两点波动线。
6．改变编译码的作业时钟，再测量TP201～TP205、TP801～TP804各点波动线，特别注意TP202、TP205两点波动线（图7-5）。
7．改变写入信号的幅度，查看TP202、TP205两点波动线的改变。
8． 用其他模仿信号写入，测量TP201～TP205、TP801～TP804各点波动线，特别注意TP202、TP205两点波动线。
9．外加信号写入要注意信号的幅度及其相应的频率界限。
10．将译码信号输出TP804，用连接线接入功放TP006，由喇叭输出，直观感受改变有关功能数值对通信重量（kg）的影响。
图7-6 本实训系统通信实训
五、测量点说明
TP201：模仿信号写入端。写入300～3400Hz的模仿信号，若幅度过大，当信号的实际斜率超过译码器的大跟踪斜率时，本地译码波动线跟踪不上信号的改变，将造成过载噪声。因此信号波动线幅度尽量小一些。方法是：可改变相应信号源输出幅度的大小。
TP202：增量调制编码电子线路的本地译码信号输出波动线。其输出波动线与TP201的波动线相近似，但它的上升斜率和下降斜率不一样。波动线不好可调动W201电位器。
TP203：增量调制编码电子线路的作业时钟写入波动线，作业频率为64KHz或32KHz或8KHz，它由薄膜键盘选用来决定时钟信号：
01为 8KHz； 02为32KHz； 03为64KHz。
TP204：一致脉冲信号输出波动线，它随写入信号波动线的改变而改变。当编码数字信号出现三个连0（或三个连1）时，一致脉冲信号输出负电平，直至连0（或连1）情况停止，返回正电平输出。
TP205：增量调制编码电子线路输出的数字编码信号波动线。
TP801：增量调制译码电子线路的作业时钟写入波动线，作业频率为64KHz或32KHz或8KHz。
TP802：增量调制译码电子线路接收的数字编码信号写入波动线。
开关K801的作用：
1端与2端相连，译码电子线路接受编码电子线路输出的编码数字信号，即：TP802 = TP205。
2端与3端相连，译码部分接收来自"数字同步技术模型块"再生数字信号写入，即：TP802 = TP707。
TP803：增量调制译码电子线路的本地译码电子线路模仿信号输出波动线，可调动W801。
其输出波动线与TP202相近似，即经过二次积分互联网后输出的波动线。
TP804：译码输出，由译码部分的本地译码信号经过滤波器后得到。若恢复得好，应与TP201同。
增量调制编译码电子线路信号波动线示意图
六、实训报告要求
1.画出实训电子线路的实训方框图，并作简要叙述。
2.画出各测量各点波动线，集合课程课程理论解析说明所发生的各种情况。
3.在通话的重量（kg）方面，你认为该实训系统如何改进方能提升话音的重量（kg），及对本实训有何改进意见？
