实验四时分复用和解复用实验.doc

实验四时分复用与解复用实验一、实验目的 1 、掌握时分复用的概念。 2 、了解时分复用与解复用系统的构成及工作原理。 3 、了解时分复用的优点与缺点。 4 、了解时分复用在整个通信系统中的作用。二、实验内容 1 、对两路模拟信号进行 PCM 编码,然后进行复用,观察复用后的信号并将其与复用前的编码信号比较。 2 、对复用后的信号进行解复用,然后进行 PCM 解码,观察解复用后的两路解码信号与原两路模拟信号是否相同。三、实验仪器 1 、信号源模块 2 、时分复用模块 3 、模拟信号数字化模块 4 、双踪示波器一台四、实验原理在实际的通信系统中, 为了提高通信系统的利用率, 往往用多路通信的方式来传输信号。所谓多路通信, 就是指把多个不同信源所发出的信号组合成一个群信号, 并经由同一信道进行传输,在收端再将它分离并将它们相应接收。时分复用就是一种常用的多路通信方式。时分复用是建立在抽样定理基础上的, 因为抽样定理使连续的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲所代替。这样, 当抽样脉冲占据较短时间时, 在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。利用这些空隙便可以传输其他信号的抽样值, 因此, 就可能用一条信道同时传送若干个基带信号, 并且每一个抽样值占用的时间越短,能够传输的路数也就越多。图 4-1 表示的是两个基带信号在时间上交替出现。显然这种时间复用信号在接收端只要在时间上恰当地进行分离, 各个信号就能分别得到恢复。这就是时分复用的概念。此外, 时分复用通信系统有两个突出的优点, 一是多路信号的汇合与分路都是数字电路, 简单、可靠; 二是时分复用通信系统对非线性失真的要求比较低。然而, 时分复用系统对信道中时钟相位抖动及接收端与发送端的时钟同步问题提出了较高的要求。所谓同步是指接收端能正确地从数据流中识别各路序号。为此, 必须在每帧内加上标志信号( 即帧同步信号)。它可以是一组特定的码组, 也可以是特定宽度的脉冲。在实际通信系统中还必须传递信令以建立通信连接, 如传送电话通信中的占线、摘机与挂机信号以及振铃信号等信令。上述所有信号都是时间分割, 按某种固定方式排列起来, 称为帧结构。采用时分复用的数字通信系统, 在国际上已逐步建立其标准。原则上是把一定路数电话语音复合成一个标准数据流( 称为基群), 然后再把基群数据流采用同步或准同步数字复接技术, 汇合成更高速的数据信号,复接后的序列中按传输速率不同,分别成为一次群、二次群、三次群、四次群等等。图 4-1 两个信号的时分复用在本实验中, 第一路模拟信号送入时分复用模块, 第二路模拟信号送入模拟信号数字化模块,分别在这两个模块中进行 PCM 编码,得到两路 PCM 码( PCMA 和 PCMB-OUT ),再和时分复用模块产生的帧同步码进行时分复用, 得到包含四路数据( 第四路为空数据)、一帧为 32 位的时分复用信号,其复用部分的原理框图如图 4-2 。图 4-2 时分复用原理框图由图 4-2 可见,时分复用是通过时钟信号对移位寄存器构成的并/ 串转换电路的输出信号轮流进行选通而实现的,时分复用输出信号的位同步信号的频率为 CLKB-OUT 的四倍,帧同步信号的频率为位同步信号的三十二分之一。时分复用输出信号每一帧由 32 位组成,其帧结构如图 4-3 所示,拨码开关 SW01 可设置帧同步码的码型。数据