通原課程設計--pcm編碼報告(已修改)
2025-01-31 00:18 本頁面
【正文】 目錄摘要 11 PCM編碼原理 2 PCM系統(tǒng)結(jié)構 2 PCM調(diào)制原理 2 抽樣 2 量化 2 編碼 5 復接與解復接 7 時分復用概述 7 時分復用原理框圖 8 解復用原理框圖 92 仿真軟件System View介紹 103 TP3067簡介 12 TP3067內(nèi)部結(jié)構圖 12 TP3067引腳圖 12 TP3067引腳功能介紹 13 TP3067功能說明 144 電路圖 185 仿真圖及仿真結(jié)果 19 仿真圖 19 信號源 19 編碼部分 20 譯碼部分 21 仿真結(jié)果 22 初始信號 22 輸入信號 22 A律壓縮信號 22 PCM碼信號 23 A律解壓信號 23 輸出信號 236 實物制作 247 心得體會 258 參考文獻 26 武漢理工大學《通信原理》課程設計說明書摘要SystemView 仿真軟件可以實現(xiàn)多層次的通信系統(tǒng)仿真。脈沖編碼調(diào)制（PCM）是現(xiàn)代語音通信中數(shù)字化的重要編碼方式。利用SystemView 實現(xiàn)脈沖編碼調(diào)制(PCM)仿真，可以為硬件電路實現(xiàn)提供理論依據(jù)。本次課程設計將通過仿真展示PCM編碼實現(xiàn)的設計思路及具體過程，并加以進行分析。關鍵詞: PCM 脈沖編碼 通信系統(tǒng) SystemView 1 PCM編碼原理 PCM系統(tǒng)結(jié)構PCM即脈沖編碼調(diào)制，在通信系統(tǒng)中完成將語音信號數(shù)字化的功能，是把模擬信號數(shù)字化傳輸?shù)幕痉椒ㄖ?。PCM的實現(xiàn)主要包括三個步驟：抽樣、量化和編碼。這三個步驟分別完成時間上離散、幅度上離散以及量化信號的二進制表示，把一個時間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號變換成時間離散、取值離散的數(shù)字信號，然后在信道中進行傳輸。接收機將收到的數(shù)字信號經(jīng)再生、譯碼、平滑后恢復出原始的模擬信號。 PCM通信過程原理 PCM調(diào)制原理 抽樣所謂抽樣，就是對模擬信號進行周期性掃描，把時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號。該模擬信號經(jīng)過抽樣后還應當包含原信號中所有信息，也就是說能無失真的恢復原模擬信號。它的抽樣速率的下限是由抽樣定理確定的。 量化從數(shù)學上來看，量化就是把一個連續(xù)幅度值的無限數(shù)集合映射成一個離散幅度值的有限數(shù)集合。，量化器Q輸出L個量化值，k=1，2，3，…，L。常稱為重建電平或量化電化器輸入信號幅度落在與平。當量化器輸入信號幅度落在與之間時，量化器輸出電平為。這個量化過程可以表達為： 這里稱為分層電平或判決閾值。通常稱為量化間隔。模擬信號的量化分為均勻量化和非均勻量化。由于均勻量化存在的主要缺點是：無論抽樣值大小如何，量化噪聲的均方根值都固定不變。因此，當信號較小時，則信號量化噪聲功率比也就很小，這樣，對于弱信號時的量化信噪比就難以達到給定的要求。通常，把滿足信噪比要求的輸入信號取值范圍定義為動態(tài)范圍，可見，均勻量化時的信號動態(tài)范圍將受到較大的限制。為了克服這個缺點，實際中，往往采用非均勻量化。非均勻量化是根據(jù)信號的不同區(qū)間來確定量化間隔的。對于信號取值小的區(qū)間，其量化間隔也?。环粗?，量化間隔就大。它與均勻量化相比，有兩個突出的優(yōu)點。首先，當輸入量化器的信號具有非均勻分布的概率密度（實際中常常是這樣）時，非均勻量化器的輸出端可以得到較高的平均信號量化噪聲功率比；其次，非均勻量化時，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號抽樣值成比例。因此量化噪聲對大、小信號的影響大致相同，即改善了小信號時的量化信噪比。實際中，非均勻量化的實際方法通常是將抽樣值通過壓縮再進行均勻量化。通常使用的壓縮器中，大多采用對數(shù)式壓縮。廣泛采用的兩種對數(shù)壓縮律是壓縮律和A壓縮律。美國采用壓縮律，我國和歐洲各國均采用A壓縮律，因此，PCM編碼方式采用的也是A壓縮律。所謂A壓縮律也就是壓縮器具有如下特性的壓縮律： A律壓擴特性是連續(xù)曲線，A值不同壓擴特性亦不同，在電路上實現(xiàn)這樣的函數(shù)規(guī)律是相當復雜的。實際中，往往都采用近似于A律函數(shù)規(guī)律的13折線（A=）的壓擴特性。這樣，它基本上保持了連續(xù)壓擴特性曲線的優(yōu)點，又便于用數(shù)字電路實現(xiàn)，本設計中所用到的PCM編碼正是采用這種壓擴特性來進行編碼的。 13A律的量化特性曲線表1列出了13折線時的值與計算值的比較。表 10101按折線分段時的01段落12345678斜率16168421表1中
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