pcm实验模块设计(附件)【字数：8643】
指导教师 杨亦文 摘 要PCM也被称为脉冲编码调制，它是一种将模拟信号形式的语音信号转换成数字信号以便于数字通信系统传输的编码方式。要实现PCM编码，那么模拟信号必须要经过抽样、量化、编码这三个步骤才可以实现。PCM脉冲编码调制作为数字通信中一个重要的知识点,是通信原理课程中“模拟信号数字化”这一章节中的主要内容之一。因此，PCM实验模块也是通信系统实验箱的一个基本部件,且具有实际应用价值。本文在论述了PCM工作原理的基础上，以TP3067为核心，给出了一个PCM实验模块的硬件电路设计。最后还给出了实验测试方案。
Keywords: communication; PCM; codec; large scale integrated circuit 目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究的目的以及意义 2
1.3课题研究方案 2
第二章 PCM基本原理 3
2.1PCM的基本工作原理 3
2.1.1抽样 4
2.1.2量化 4
2.1.3编码 6
2.2PCM系统的优缺点 7
第三章 PCM实验模块设计 8
3.1总体设计思想 8
3.2各模块的设计方法和具体实现 11
3.2.1PCM实验模块设计的编译码器 11
3.2.2信号发生模块 13
第四章 实验方法与步骤 18
4.1主要实验器材及材料 18
4.1.1仪器使用说明 18
4.2实验步骤 18
4.3测量点波形图 18
第五章 毕业设计总结 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1课题研究背景
通信指的便是信息之间的交流与传递，意味着将信息由一方精确而又不失安全的传给另一方。
世界若想跨入更为广阔的轨道上去，那么首当其冲的，应当是科学技术的发展。放眼望去，无论是中华 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
五千年的悠悠历史，还是近代海外的科技领先推动，若是谈及到底是何物在推动人们前进的步伐，那么都不得不谈及科学技术的发展。
现代科学技术的突飞猛进式的发展是令人瞩目的，它引领着人们正在走向一条未知却充满着希望的领域，它时时刻刻都在有力的推动着经济和社会发展前进的步伐，它的位置在当今这个时代还没有什么可以将其替代。
现代通信技术,这几个词语在过往彷如一个充满着未知的领域的代名词，在当今的时代，它其实指的就是电信，而在国际上为追求统一与严谨的态度，往往人们称之为远程通信。在本文开头已经叙述过，通信代表的是两个地方若想相互交流，那么这两个地方之间传递的事物就是含有信息的信息。传递的信息就不用过多的阐述了，它的形式各样，就比如说话的声音、写出来的数字、语言等等都是能够传递的信息，只要多想多思考，这在我们的日常生活中都是随处可见的。在20世纪80年代到现在为止,通信技术和通信产业其实应当属于成长速度最快的领域之一了。由于通信的发展之快，这个时代也可以说是一个信息的时代，通信技术就可以就是这个社会的重要标志之一。通信技术的突飞猛进以及高速发展，这条通往未知世界的轨道正在提速，而我们人类相互之间的轨道也正在提速，这何不是正在代表着世界的距离正在缩短呢？何不是我们共同的家园地球正在由原来的大大世界变成了一个小小的地球村呢？
提到通信，那便不得不提及的就是数字通信。
近年来，计算机和数字信号处理技术的高速发展已达到了一种骇人听闻的地步，而且伴随着超大规模集成电路工艺日渐趋于成熟，这一系列的发展致使数字通信发展快捷，即便是那个在传统历史上占据着大半江山的模拟通信在现在这个时代，也已经慢慢落寞，几乎都快被数字通信所代替了。说了这么多，我们不应该不提数字通信系统的优点所在:
1.抗干扰的能力比较强,没有噪声积累。
2.方便进行加密处理。
3.方便进行存储和处理以及交换。
4.能够使用差错控制编码的方法，减小在信息传输当中的误码率，以此来提高通信系统的可靠性。
1.2课题研究的目的以及意义
数字通信因为具备抗干扰能力强、可靠性好、易保密和便宜等优点，已经成为了这个时代通讯发展的首要趋势之一，它的崛起是不可阻挡的。
数字通信体系的构成要素颇为庞大，它包含了信源编码，信号加密，信道编码，数字调制，信道解调，信号解密，信源译码等一系列的关键点。
其模型图如下所示:
图11 数字通信模型图
现在通讯中的太多业务，它的信源信号都是模拟的，就比如像语音、图像等等。操纵数字通信体系传输模拟信号的时候，第一步要做的便是要把模拟信号数字化。模拟信号数字化的方法那简直就多了去了，可是当前采取的较为广泛的方法要属于信号波形的模数变换的方式，通俗来讲就是波形编码。
波形编码包括了对信号进行抽样，量化，直到变更成二进制码元的一系列过程，而且PCM还是模拟信号数字化中最基本而且也是最为常用的编码方法。
1.3课题研究方案
本课题意在研究PCM实验模块设计，则根据课题要求需透彻了解PCM基本工作原理以及其运行机制。追求着循序渐进的理念，由浅及深，我对接下来的毕业设计的大致流程进行了以下几个方面的归类：
对PCM基本工作原理进行分析，分析模拟信号在PCM系统中的传输来深入了解模拟信号数字化的原理。
PCM实验模块设计。该模块的设计包括总体设计的思想，以及时钟模块的设计方法和具体的实现电路。
理清该设计的实验步骤以及操作方法，完成该PCM实验模块的设计。
第二章 PCM基本原理
2.1PCM的基本工作原理
PCM也被称为脉冲编码调制，它是一种将模拟信号形式的语音信号转换成数字信号以便于数字通信系统传输的编码方式。要实现PCM编码，那么语音信号必须要经过抽样、量化、编码这三个步骤才可以实现。
下图为PCM的原理框图：
Keywords: communication; PCM; codec; large scale integrated circuit 目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究的目的以及意义 2
1.3课题研究方案 2
第二章 PCM基本原理 3
2.1PCM的基本工作原理 3
2.1.1抽样 4
2.1.2量化 4
2.1.3编码 6
2.2PCM系统的优缺点 7
第三章 PCM实验模块设计 8
3.1总体设计思想 8
3.2各模块的设计方法和具体实现 11
3.2.1PCM实验模块设计的编译码器 11
3.2.2信号发生模块 13
第四章 实验方法与步骤 18
4.1主要实验器材及材料 18
4.1.1仪器使用说明 18
4.2实验步骤 18
4.3测量点波形图 18
第五章 毕业设计总结 21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1课题研究背景
通信指的便是信息之间的交流与传递，意味着将信息由一方精确而又不失安全的传给另一方。
世界若想跨入更为广阔的轨道上去，那么首当其冲的，应当是科学技术的发展。放眼望去，无论是中华 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
五千年的悠悠历史，还是近代海外的科技领先推动，若是谈及到底是何物在推动人们前进的步伐，那么都不得不谈及科学技术的发展。
现代科学技术的突飞猛进式的发展是令人瞩目的，它引领着人们正在走向一条未知却充满着希望的领域，它时时刻刻都在有力的推动着经济和社会发展前进的步伐，它的位置在当今这个时代还没有什么可以将其替代。
现代通信技术,这几个词语在过往彷如一个充满着未知的领域的代名词，在当今的时代，它其实指的就是电信，而在国际上为追求统一与严谨的态度，往往人们称之为远程通信。在本文开头已经叙述过，通信代表的是两个地方若想相互交流，那么这两个地方之间传递的事物就是含有信息的信息。传递的信息就不用过多的阐述了，它的形式各样，就比如说话的声音、写出来的数字、语言等等都是能够传递的信息，只要多想多思考，这在我们的日常生活中都是随处可见的。在20世纪80年代到现在为止,通信技术和通信产业其实应当属于成长速度最快的领域之一了。由于通信的发展之快，这个时代也可以说是一个信息的时代，通信技术就可以就是这个社会的重要标志之一。通信技术的突飞猛进以及高速发展，这条通往未知世界的轨道正在提速，而我们人类相互之间的轨道也正在提速，这何不是正在代表着世界的距离正在缩短呢？何不是我们共同的家园地球正在由原来的大大世界变成了一个小小的地球村呢？
提到通信，那便不得不提及的就是数字通信。
近年来，计算机和数字信号处理技术的高速发展已达到了一种骇人听闻的地步，而且伴随着超大规模集成电路工艺日渐趋于成熟，这一系列的发展致使数字通信发展快捷，即便是那个在传统历史上占据着大半江山的模拟通信在现在这个时代，也已经慢慢落寞，几乎都快被数字通信所代替了。说了这么多，我们不应该不提数字通信系统的优点所在:
1.抗干扰的能力比较强,没有噪声积累。
2.方便进行加密处理。
3.方便进行存储和处理以及交换。
4.能够使用差错控制编码的方法，减小在信息传输当中的误码率，以此来提高通信系统的可靠性。
1.2课题研究的目的以及意义
数字通信因为具备抗干扰能力强、可靠性好、易保密和便宜等优点，已经成为了这个时代通讯发展的首要趋势之一，它的崛起是不可阻挡的。
数字通信体系的构成要素颇为庞大，它包含了信源编码，信号加密，信道编码，数字调制，信道解调，信号解密，信源译码等一系列的关键点。
其模型图如下所示:
图11 数字通信模型图
现在通讯中的太多业务，它的信源信号都是模拟的，就比如像语音、图像等等。操纵数字通信体系传输模拟信号的时候，第一步要做的便是要把模拟信号数字化。模拟信号数字化的方法那简直就多了去了，可是当前采取的较为广泛的方法要属于信号波形的模数变换的方式，通俗来讲就是波形编码。
波形编码包括了对信号进行抽样，量化，直到变更成二进制码元的一系列过程，而且PCM还是模拟信号数字化中最基本而且也是最为常用的编码方法。
1.3课题研究方案
本课题意在研究PCM实验模块设计，则根据课题要求需透彻了解PCM基本工作原理以及其运行机制。追求着循序渐进的理念，由浅及深，我对接下来的毕业设计的大致流程进行了以下几个方面的归类：
对PCM基本工作原理进行分析，分析模拟信号在PCM系统中的传输来深入了解模拟信号数字化的原理。
PCM实验模块设计。该模块的设计包括总体设计的思想，以及时钟模块的设计方法和具体的实现电路。
理清该设计的实验步骤以及操作方法，完成该PCM实验模块的设计。
第二章 PCM基本原理
2.1PCM的基本工作原理
PCM也被称为脉冲编码调制，它是一种将模拟信号形式的语音信号转换成数字信号以便于数字通信系统传输的编码方式。要实现PCM编码，那么语音信号必须要经过抽样、量化、编码这三个步骤才可以实现。
下图为PCM的原理框图：
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