增量调制编码译码实验

　增量调制（ΔM）编译码实验

一、实验目的

1、  了解语音信号的ΔM编码过程；

2、  ΔM验证的编译码原理；

3、  了解ΔM编译码专用集成电路的基本工作原理、外部电路设计原则和一般使用方法；

4、  了解语音信号数字化技术的主要指标，学习对这些技术指标的测试方法。

二、实验原理及电路说明

单片ΔM编译码系统组成的方框图如图2.1所示，它由定时部分、ΔM编译码器及收、发滤波器组成的。

 图2.1   ΔM编译码系统框图

（一）单片ΔM编译码器

1、MC3418简介

MC3418是MOTOLOLA公司生产的通信专用集成电路，它是数字检测音节压扩增量编译码器。是由模拟输入放大器、数字输入运算放大器、电压/电流转换运算放大器、极性开关、工作选择开关和数字检测（移位寄存器和逻辑电路）等部分构成的。

2、  单积分电路

MC3418内部只有积分运算放大器，为完成本地译码过程，需要外接一个网络。用户可以根据自己的需要用外接RC网络，该网络可接成单积分、双积分、Δ－∑等电路。本实验给出一种单积分电路的实例。

3、  音节平滑滤波器

MC3418只具有数字检测功能，为实现压扩作用还需要一外接网络。用户可根据需要接成线性压扩、非线性压扩、复杂推迟压扩等各种形式。

 (二)定时电路

MC3418　器所需的定时脉冲由定时部分提供，为模拟一个实际的时分多路系统的工作状态，定时部分可给出2048KHZ及8路32KHZ的定时。为确保收、发同步，本实际系统的编码部分共用一个定时源，这是有别于实际情况的。

三、实验仪器

音频信号发生器　　　　　　　　一台

毫伏计　　　　　　　　　　　　一台

直流稳压电源　　　　　　　　　一台

双踪同步示波器　　　　　　　　一台

数字频率计　　　　　　　　　　一台

ΔM实验箱　　　　　　　　　　一台

 

四、实验内容

在实验箱中使用了7805，7905和7812芯片来保护实验板电子元器件，电路板上标着+5V，-5V，+12V的电源输入端应输入+7V，-7V，+14V的电源。

1、  时钟部分

主振频率为4096KHZ，经分频后得到2048KHZ的定时，再经分频分相后得到8路32KHZ的定时。用示波器在测试点1处观察主振波形，用频率计测量其频率。在测试点2和3处观察并测量2048KHZ和32KHZ定时。

2、  发滤波器

在测试孔INPUT处输入频率为800KHZ、幅度为2Vp-p的音频信号；在测试点5处观察输入信号，在测试点6处观察输出信号，记下它们的幅度和波形。

3、ΔM编码器

测试点6处观察经发送滤波器限带后输入编码器的音频信号；在测试点7处观察本地译码信号；在测试点8处观察编码输出的数字信号（幅度约为5Vp-p）；以音频信号作为同步信号，观察信码的变化规律；过零处有连“0”或连“1”码型出现，对应正弦波的波峰和波谷处应有“0”、“1”交替码型出现。

4、ΔM译码器

用短线连接测试孔8-9，即将编码信号送入译码器。在测试孔9处观察输出译码器的编码信号，在测试点12观察译码器输出的模拟信号，画出波形。

5、接收滤波器

在测试点12观察滤波器的输入信号，在测试点10观察滤波器输出的模拟信号，记下它们的波形和幅度。

6、系统性能测试

系统性能有三项指标：动态范围、信噪比和频率特性。

动态范围

在满足一定信噪比（S/N）条件下，编译码系统所对应于800HZ（或1000HZ）音频信号的幅度范围定义为动态范围。ΔM编译码器允许输入信号的最大幅度为4.36V。为了确保器件的安全使用，本实验在进行动态范围这一指标测试时，不再对输入信号的临界过载进行验证。取输入信号的最大幅度为5 Vp-p（注意：信号要由小至大调节），观察此时的波形，然后逐渐减小输入信号幅度，找出波形失真变化规律。

信噪比特性

在上一项测试中选择出最佳编码电平（S/N最高）。在此电平下观察不同频率下的波形，找出其失真变化的规律。

频率特性

选一合适的输入电平，改变输入信号的频率，频率范围从50HZ到4000HZ，在测试点11处毫伏表测量译码输入信号的电压值。

五  实验报告

4、  整理实验记录，画出相应的曲线和波形。

5、  集成化ΔM编译码系统由哪些部分构成？各部分的作用是什么？

6、  设想临界过载时本地译码信号和信码信号的形状，试画出它们的波形。

7、  什么叫数字检测音节压扩的可变斜率？在本实验中是如何实现的？

8、  积分电路的设计原则是什么？

9、  对改进实验内容和电路有什么建议？